我國科研團隊提出可編程植物合成免疫新理念

全球農業常年飽受植物病害侵擾，各類病毒、細菌、真菌、卵菌病原輪番侵襲作物，每年造成巨大經濟損失。培育抗病品種是綠色防控病害最經濟可持續的路徑，千百年來人類抗病育種始終循着「挖掘天然抗病基因」的老路前行。

通過研究，我國科研團隊首次提出可編程植物合成免疫全新科學理念，搭建起可按需定製的人工合成植物免疫受體設計平台，推動作物抗病育種完成從「利用自然」向「定向創製」轉型，為應對新發、變異作物病害築牢糧食安全科技屏障。相關成果7月24日由國際學術期刊《科學》在線刊發。

論文通訊作者、中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員高彩霞介紹，植物天然免疫受體主要為一類核苷酸結合富亮氨酸重複蛋白，依靠龐大重複的富亮氨酸重複結構域識別病原，改造難度極大；更棘手的是，致病微生物持續快速變異，作物好不容易獲得的抗性短短數年便會失效，而發現全新天然抗病基因周期漫長、效率很低。長久以來，「針對任意病原精準設計專屬抗病受體」始終是植物免疫領域懸而未決的難題。

突破源自對植物免疫蛋白識別機制的洞察。高彩霞帶領團隊瞄準一類結構獨特的非典型免疫受體——其依靠小巧、模塊化的整合誘餌結構域識別病原蛋白，擺脫了傳統富亮氨酸重複結構域改造的先天局限。

結合近年來人工智能蛋白質設計技術跨越式發展，團隊大膽提出新思路：用人工智能從頭設計靶向病原蛋白的高親和力結合蛋白，替換天然整合誘餌結構域，人工構建全新合成免疫受體。

與傳統育種模式形成鮮明對比，這套人工合成免疫受體技術平台實現「按需創造抗病基因」的轉變。

期刊審稿專家評價，這一成果是植物免疫工程領域裏程碑式突破，為培育持久、廣譜作物抗病能力開闢了通用技術路徑。

「人工智能與蛋白質工程、植物定向進化技術深度融合，讓我們擁有自主設計植物免疫系統的能力。」高彩霞表示，可編程植物合成免疫理念打通了人工創製作物抗病能力的完整技術鏈條，未來可針對新發、突變致病微生物快速開發專屬免疫受體，為全球糧食安全提供原創中國方案。

（來源：新華社）