近日，河南省农业科学院中药材研究所梁慧珍研究团队以第一完成单位在Cell子刊Trends in Biochemical Sciences（中科院Top期刊，IF=11）上发表了题为：“Mobile peptide and receptor complex mediates systemic stomatal immunity”的Spotlight文章。
该研究基于Liu等人在Cell发表的工作，系统总结了一个由uORF（上游开放阅读框）编码的移动肽USIC通过SIRK1–KIN7受体共受体复合体，激活植物系统性气孔免疫（SSIM），为植物远程防御病原菌入侵提供了全新分子机制。气孔是植物叶片与外界气体交换的关键通道，也是真菌、细菌等病原菌入侵的主要门户。局部病原菌浸染可触发植物局部气孔关闭以抵御入侵，但远程组织如何快速启动防御一直是未解之谜。该研究证实，植物受病原菌或PAMPs刺激后，会合成由MYB51基因5′非翻译区uORF编码的USIC肽，该肽以囊泡形式分泌至质外体，经韧皮部长距离运输至未受侵染的远端叶片，被细胞膜上SIRK1–KIN7受体复合体识别，进而激活钙内流，由金属半胱天冬酶4剪切KIN7，其C端结构域在液泡膜与质子泵AHA1、水通道蛋白PIP2;1互作，引发液泡形态改变与气孔快速关闭，形成不依赖水杨酸的快速远程防御，响应时长仅1.5–4.5小时，为植物提供高效、短时的系统性免疫保护。
uORF 编码肽 USIC 介导系统性气孔免疫的作用模型
该成果不仅完善了植物系统性免疫理论，更对中药材安全生产与抗性育种具有重要应用价值。中药材在种植中常因叶斑病、锈病等病害导致减产与品质下降，传统防控依赖化学农药，易造成农药残留与生态污染。USIC介导的快速气孔免疫，为中药材绿色抗病提供了新思路：一方面，可基于USIC肽及其受体通路，开发广谱、安全的生物免疫诱导剂，喷施后快速激活黄精、金银花等多种中药材的远程气孔防御，减少病原菌浸染；另一方面，可通过基因编辑优化中药材USIC编码序列或SIRK1–KIN7受体表达，定向培育高抗病新品种，在降低农药使用的同时，保障药材产量与药效成分稳定积累，契合中药材绿色、生态种植的产业需求。
研究团队指出，USIC在油菜、白菜、番茄等多种作物中均能诱导气孔关闭，提示该免疫通路具有高度保守性。未来针对中药材USIC信号通路的挖掘与应用，将推动植物基础免疫研究向药用植物领域延伸，为解决中药材病害难题提供核心技术支撑，助力中药农业高质量发展。
梁慧珍研究员为论文第一作者，河南省农业科学院中药材研究所和University of South Carolina, Columbia为共同通讯单位.研究得到了国家中药材产业技术体系（CARS-21）、河南省重点研发（241111310200）等项目资助。
