与动物相比，植物无法独立行动，常常面临环境胁迫，但植物的“智慧”却往往令人惊叹。例如，它可以区分“敌人朋友”。
如何在巩固“友谊”的同时防范“天敌”？ 2019年国际分子植物-微生物相互作用学会将此列为该领域十大热点科学问题。这一问题的解答将为作物病害防治和养分高效利用的深入研究提供关键支撑，助力国家粮食安全。
中科院创新中心王二涛研究团队在植物分子机制研究方面取得重要进展，精准识别植物共生和病原微生物。北京时间1月24日，相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Cell》上。
【微生物有“朋友”和“敌人”】
植物赖以生存的土壤似乎存在着各种各样的微生物，有“朋友”，也有“敌人”。
自然界中近90%的植物都有该细菌的根共存。它是土壤中的真菌与植物根系形成的共生体。细菌根部的共存可以帮助植物从土壤中吸收磷、氮等关键营养元素，促进植物生长。与此同时，病原微生物也威胁着植物的健康和农作物的产量。
植物如何识别“敌友”？这要从2013年中科院王二涛研究的第一个水稻基因OSCERK1说起，他带领团队首次发现该基因同时参与植物的共生和疾病免疫。由于这个基因的重要性，王二涛始终“盯”了12年，取得了一系列成果。特别是2024年，他与张宇团队、何祖华团队在《Nature》上发表论文，揭示了OSCERK1激酶活性调控的新机制。
【“老师不认识学生，名字最有效”】
那么植物如何通过区分“敌友”，做到共生与免疫的动态平衡呢？
CERK1基因是一种LYSM型受体酶，但被子植物中LYSM受体激酶的数量给研究带来了诸多挑战。最早的陆生植物“毛毛钱”，因为基因组结构简单，只有一对LYSM受体，成为研究这一科学问题的理想材料。
王二涛团队研究发现，粗钱里有一对LYSM型受体激酶，可谓“金眼”。它们负责区分不同的微生物并引发相应的共生、免疫等生理反应。
当直接从土壤中吸收的营养不够时，植物就会释放出一种叫做“独脚金酯”的激素。这种激素可以刺激大量共生标记物的分泌，而病原微生物对此没有反应。
“这就像刚进学校一样，老师不认识学生，名字最有效。”王二涛告诉解放日报记者，“单足金酯”是该厂释放的第一个信号。这也意味着，如果植物只分泌独角兽半乳糖酮，它只会吸引能够释放共生分子的共生微生物，从而高效地从土壤中获取营养。 ”
记者手记：“讲故事”的人
从某种意义上说，科学家是一群“讲故事”的人。自然现象的背后是什么？科学家们以自己的想象力为起点，去证实或证伪，从而讲述一个自洽的故事。这个故事的传播力和影响力，也将在别人的重新审视中接受检验。
12年来，王二涛团队执着于植物与微生物共生的“故事”。随着主线越来越清晰、细节越来越多，“故事”也越来越精彩，从而引领国际上该领域的研究。
对于一日一步亲近自然的道理，王二桃乐在其中，“每前进一步，知识就向前扩展了一步”。
知识也可以改变生活。王二涛的合作者在江西进行的1万亩水稻试验表明，通过增强植物与菌类真菌的共生相互作用，即使磷肥减少25%-50%，产量也没有减少。
这就是“讲故事”的真正乐趣。
