Adv Sci:中国农业大学于菲菲与河北农业大学史佳阳合作在作物抗寄生杂草研究方面取得新进展
寄生植物是威胁全球粮食安全的重要生物胁迫因子，其通过特化的吸器结构掠夺宿主营养，造成作物大面积减产，在气候变化背景下，寄生植物的地理分布不断扩张，进一步加剧了农业生产的挑战。解析寄生植物与宿主的互作分子机制，挖掘高效的农业抗性调控策略，对培育抗寄生作物、保障全球粮食稳产具有重要的理论与实践意义。近日，中国农业大学于菲菲教授团队联合河北农业大学史佳阳教授、中国科学院遗传与发育生物学研究所/先正达中国谢旗研究员团队在 Advanced Science 在线发表题为Parasitic Plant–Host Interactions: Molecular Mechanisms and Agricultural Resistance Strategies 的综述论文。该综述系统梳理了寄生植物与宿主互作关键阶段的分子机制与生理变化，全面总结了宿主抵御寄生的多层级防御机制，并对基于分子机制的农业抗性策略及该领域未来研究方向进行了展望。该综述首先聚焦寄生植物生命周期的四大核心阶段 —— 种子萌发、宿主定位、吸器形成及营养掠夺，阐明了不同类型寄生植物的差异化调控机制：列当科植物独脚金、列当等依赖宿主分泌的独脚金内酯（SLs）打破种子休眠，而旋花科菟丝子则通过光信号梯度和宿主挥发性有机物实现定向生长；吸器的形态建成由宿主木质素衍生的醌类物质等触发，最终建立维管连接完成营养掠夺，其中受体激酶介导的信号识别、水平基因转移等关键现象的发现，清晰揭示了寄生植物与宿主间的进化军备竞赛。其次，该综述将宿主的抗寄生机制分为接触前与接触后抗性两大类型，全面总结了宿主的多层级防御策略：前者包括调控 SLs 的合成、分泌与结构修饰、分泌毒性物质抑制寄生植物发育、诱导自杀性萌发等，后者则涵盖宿主的特异性分子识别、水杨酸/茉莉酸等激素协调的免疫反应、木质素沉积等细胞壁修饰形成的物理屏障，以及非宿主抗性等机制。此外，该综述还重点强调了 CRISPR 基因编辑等新兴技术在培育抗寄生作物中的应用潜力，提出整合分子研究与农业创新的综合防控思路，为应对气候驱动的寄生植物扩散提供了新方案。中国农业大学于菲菲教授为通讯作者，河北农业大学史佳阳教授为该综述第一作者，中国科学院遗传与发育生物学研究所/先正达中国谢旗研究员为该综述提供了宝贵意见和指导。该研究相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。史佳阳教授此前曾以第一作者/共同第一作者身份在顶尖学术期刊 Cell、Molecular Plant、Advanced Science发表关于高粱抵御环境胁迫分子机制的突破性研究，现就职于河北农业大学（本文第一通讯单位）。目前，史佳阳教授课题组正依托学校科研平台，深入开展“次生代谢产物介导的高粱与环境互作研究”。该研究旨在揭示高粱如何通过化学防御信号应对复杂的环境胁迫，力求从分子机制出发，为高粱抗逆育种及农业可持续发展提供新方案。https://doi.org/10.1002/advs.202519030
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