教育部科技发展中心网2007年7月24日报道在植物世界里存在着一种军备竞赛,进化过程中植物增强它们的防御系统来对抗外来入侵病原。而科学家最新发现,一种细菌(Pseudomonassyringae)能通过向植物细胞中注入一种特殊蛋白而感染番茄,并破坏其防御系统。
Cornell大学和BoyceThompson植物研究所(BTI)的植物病理学教授GregoryMartin将这一结果发表在《Nature》上。
了解为什么某些种类植物对疾病有更好的抵抗性非常重要,这能帮助我们培育出更有耐受性的农业品种。Cornell和BTI的科学家描述了通过分子注射器注入植物细胞的细菌蛋白AvrPtoB如何战胜植物的免疫系统。通常,植物的防御系统会扫描病原,一旦发现就会激发免疫反应去除疾病。作为这一体系的一部分,番茄细胞中有一种蛋白叫做Fen,它帮助触发免疫反应。
但某些种类的细菌进化出了AvrPtoB,它模拟一种番茄内的酶――E3泛素连接酶,这种酶标记那些需要被破坏的蛋白。一旦被注入,AvrPtoB就结合到Fen上,然后植物自身的系统会去除Fen,从而使细菌避免被发现。
研究小组还发现Fen蛋白的基因不但存在于种植的番茄内,还存在于很多野生番茄种类中,这使科学家们相信这一基因的起源很古老,并且番茄中很多种类用它对抗细菌已经很长时间了。由于Fen蛋白现在仍然负责侦测类似AvrPtoB的蛋白,并激发有效的免疫反应,因此科学家相信细菌是最近才进化出AvrPtoB,来通过它对E3连接酶作用并干扰植物的防御机制。