中国科学院植物研究所(中国科学院植物研究所官网)

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中国文化里，太极是至高的概念，说的是宇宙的本质，万物的兴衰。咱普通人也能随口背诵出”太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦定吉凶，吉凶生大业”这般高深玄妙的句子，唬得老外一愣一愣的……

近日，由中国科学院动物研究所（IOZ）的张晓明教授和陈金峰教授以及北京大学的钱伟强教授领导的研究人员，将太极图融入他们的科学研究——揭示一种基于”长非编码RNA”（lncRNA）的调节机制，以中国的太极阴阳鱼给世界解释了一下该机制如何调节植物免疫和生长之间的平衡。

这项研究发表在7月30日的《细胞宿主与微生物》杂志上。

平时卸甲归田，战时蜂拥而上

首先，我们来明白一个基本概念——植物，并不是任人宰割，擎等着被虫子、兔子什么的吃掉。

为了应对不同的生物胁迫，陆生植物进化出了复杂而强大的免疫系统——被吃/感染，立刻分泌出各种有毒物质。

比如，面对蚜虫的袭击，野生小麦会产生一种叫做苯并恶嗪类的植物化学物质（有毒），可以阻止虫子吃小麦。

然而，有毒物质对植物来说属于“伤敌一千，自损八百”，如果向我们人类一样，没事儿就喊着增强免疫力，免疫系统的持续激活会严重损害植物的发育和生长。

于是，在进化过程中，为了平衡免疫反应和降低防御产生的自身伤害，植物免疫在正常条件下受到严格控制，并在病原体感染/遭受攻击时迅速激活。

这种平时卸甲归田，战时蜂拥而上的方式，吸引了大量科研工作者去深入研究。

太极阴阳

植物是如何做到的？

平衡植物免疫和生长的潜在分子机制一直是个谜团。

中科院的研究人员将目光投向了非编码RNA，这是一类不能翻译为蛋白的功能性RNA，说白了，就是现在的科学对其知之甚少，模模糊糊，但学术界普遍认为它们在表观遗传学的调控中扮演了重要的角色。

虽然已经揭示了一些lncRNA在植物发育中的生物学功能，但这些低表达的lncRNA如何有效地调节多种生物学过程，包括植物免疫反应，在很大程度上仍然是未知的。

在这项研究中，中科院研究人员取得了重大成果：

研究者发现了一种称为水杨酸生物发生控制器1（SABC1）的lncRNA，该基因在细菌病原体丁香假单胞菌菌株DC3000-avrRpt2感染后降低。 他们进一步阐明了SABC1作为一种lncRNA在抑制植物免疫和通过抑制其相邻基因NAC3促进植物生长方面的调节作用。NAC3作为转录因子，激活催化水杨酸（SA）生物合成的关键酶等氯氨酸合酶1（ICS1）的转录。 SABC1通过招募多克隆抑制复合物2来介导NAC3的H3K27me3来抑制NAC3的转录，最终抑制SA的产生，从而限制免疫反应并为植物生长让路。当细菌和病毒感染时，SABC1被下调以激活NAC3转录，从而触发SA产生并解除对细菌和病毒的抗性。

呃，翻译成普通话——这些发现揭示了lncRNA 是平衡植物防御和生长的分子开关。

阴阳鱼

就像一个太极图。太极阴阳显示了lncRNA对植物免疫和生长平衡的微调机制。黑鱼代表植物生长，红鱼代表植物的免疫反应。

有什么意义

过往中，我们已经搞懂了哪个基因控制植物/作物的产量，那么，随着明白什么基因控制着作物的自卫能力，以及如何平衡其自卫和生长，那么我们将来一定能生产出更强大的改良作物。

嘿嘿嘿

探索自然植物防御机制和特性是很有意思的，相信未来，我们会有完全不需要有害农药那一天的。

作者感谢你的关注(¬_¬)

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