編輯丨王多魚(yú)

排版丨水成文

高等生物將外界刺激從感知組織傳遞至全身，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性響應(yīng)。對(duì)于植物而言，它們會(huì)持續(xù)遭受 病原微生物的侵 害 。植物的保衛(wèi)細(xì)胞能夠感知病原體 ，迅速 關(guān)閉氣孔， 阻斷 病原體 入侵，形成第一道防線—— “氣孔免疫” 。

之前的研究顯示，在病原體 侵染植物葉片后， 植物 遠(yuǎn)端未被侵染的葉片經(jīng)過(guò)數(shù)天時(shí)間可以 獲得 一種依賴于水楊酸途徑而持續(xù)數(shù)天甚至數(shù)周的免疫抗性—— “ 系統(tǒng)獲得性抗性 ”（SAR） 。然而， 適宜病體侵害的環(huán)境往往使植株器官在短期時(shí)間（數(shù)小時(shí)）內(nèi)先后遭受病原體威脅。

因此，植物是否存在一種快速 預(yù)警 系統(tǒng)，在 病原菌侵染葉片 后 迅速將免疫信息傳遞至遠(yuǎn)端未被侵染的葉片，從而提前統(tǒng)籌防御，賦予植物全局免疫能力，這一問(wèn)題仍有待回答。

2026 年 1 月 27 日，清華大學(xué)齊天從副教授、首都師范大學(xué)宋素勝教授 作為共同通訊作者（劉長(zhǎng)振、余強(qiáng)勝、金云帆為論文共同第一作者）， 在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表題為：An uORF-encoded mobile peptide sparks systemic stomatal immunity 的研究論文。

該研究首次發(fā)現(xiàn)了一種侵染早期快速啟動(dòng)的全新的全局性免疫系統(tǒng)——系統(tǒng)性氣孔免疫（systemic stomatal immunity，SSIM），鑒定了介導(dǎo)該系統(tǒng)的移動(dòng)性信號(hào)分子及其受體復(fù)合體，揭示了新型的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，闡明了病原菌侵染早期快速啟動(dòng)全局防御的分子通路。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，受病原體感染的本地葉片會(huì)將危險(xiǎn)狀態(tài)傳遞至未被感染的遠(yuǎn)端系統(tǒng)葉片，通過(guò)觸發(fā)氣孔關(guān)閉，啟動(dòng)名為系統(tǒng)性氣孔免疫（systemic stomatal immunity，SSIM）的全局防御機(jī)制。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探索了其中的分子機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，由上游開(kāi)放閱讀框（uORF）編碼的系統(tǒng)性氣孔免疫傳導(dǎo)肽（USIC）可作為長(zhǎng)距離移動(dòng)信號(hào)肽誘導(dǎo)系統(tǒng)性氣孔免疫（SSIM）。

在本地葉片中， USIC 在病原體/模式信號(hào)刺激下表達(dá)增加，并分泌至質(zhì)外體（apoplast，植物組織中由細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙和導(dǎo)管等非生命部分組成的連續(xù)系統(tǒng)，是水分和溶質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹匾緩剑┻M(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。在系統(tǒng)葉片中，USIC 被細(xì)胞膜表面的 SIRK1-KIN7 受體復(fù)合物識(shí)別，并誘導(dǎo) MC4 介導(dǎo)的 KIN7 切割，KIN7 通過(guò)與 AHA1 質(zhì)子泵/ PIP2;1 水通道蛋白相互作用，使液泡失水，調(diào)控氣孔關(guān)閉。

該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

• 本地病原體感染/模式信號(hào)觸發(fā)系統(tǒng)性氣孔免疫；

• USIC 是一種由上游開(kāi)放閱讀框（uORF）編碼的移動(dòng)肽，介導(dǎo)系統(tǒng)性氣孔免疫；

• USIC 被 SIRK1/KIN7 受體復(fù)合物識(shí)別；

• KIN7 被 MC4 切割以及與 AHA1/PIP2;1 相互作用調(diào)控系統(tǒng)性氣孔免疫。

該研究首次報(bào)道高等植物“系統(tǒng)性氣孔免疫”這一全新防御系統(tǒng)，它區(qū)別于建立緩慢的“系統(tǒng)獲得性抗性”，也不依賴于水楊酸通路，而是以一種更精簡(jiǎn)、更迅速的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)特性，實(shí)現(xiàn)植物全身的整體性防御。這一發(fā)現(xiàn)不僅開(kāi)拓了植物免疫學(xué)理論，也為開(kāi)發(fā)廣譜、快速抗病特性的作物提供了重要理論基礎(chǔ)。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01437-0