清华大学发表最新Nature论文

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

重塑植物免疫受体已成为创造新的抗病性状的一项关键策略，以应对植物病原体对全球粮食安全和环境可持续性构成的日益严重的威胁。然而，目前的方法受到植物病原体快速演化的限制，而且往往缺乏广谱性和持久性的保护。

2025 年 7 月 16 日，清华大学刘玉乐团队（博士后王君竹为论文的第一作者）在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Remodelling autoactive NLRs for broad-spectrum immunity in plants 的研究论文。

该研究开创性地建立了一种简单高效的人工设计植物抗病基因的全新策略，利用蛋白质工程，将一种携带病原蛋白酶识别切割位点（PCS）的多肽与激活型植物 NLR 免疫受体（aNLR）融合，使其保持失活状态，直到融合蛋白被病原体蛋白酶切割，释放出 aNLR，激活强烈的免疫反应，使植物获得广谱、持久且完全的抗病能力。

植物病害对全球粮食安全构成持续威胁。在这项最新研究中，研究团队提出了一种创新策略，通过表达一种融合蛋白来实现植物广谱、持久且完整的抗病性。

具体来说，在植物中表达一种 C 端携带病原蛋白酶识别切割位点（PCS）的多肽与激活型植物 NLR 免疫受体（aNLR）的 N 端融合的蛋白。当没有病原存在时，aNLR 被融合多肽抑制，保持失活状态；而当病原入侵时，其编码或分泌的蛋白酶特异性切割融合蛋白，释放其中的 aNLR，激活强烈的免疫反应，诱发植物对病原体的抗性。

人工设计抗病基因

研究团队进一步通过实验证明，单个工程化改造的 NLR 受体即可赋予植物（例如模式植物本生烟草、经济作物大豆）对多种马铃薯 Y 病毒属病毒（potyviruses）的广谱完全抗性。

鉴于不同界的多种病原生物（包括病毒、细菌、卵菌、真菌、线虫和刺吸式昆虫）均编码蛋白酶，这一策略具有望成为植物抗病工程的通用策略，实现对多类病原的抵抗。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09252-z