中国农业大学植保学院郭海龙教授课题组应邀发表植物免疫受体应用进展与前景挑战的综述

科研动态2周前更新 4bef476e3e32f848

330 4 0

2026年第四届亚洲计算机视觉、图像处理与模式识别国际会议 (CVIPPR 2026)

文章导读

作物抗病新突破为何屡屡受挫？中国农大郭海龙团队最新综述直指核心瓶颈：植物免疫受体跨物种移植看似简单，却因警卫蛋白缺失、信号通路错配等隐性障碍频频失效。本文深度解析PRRs与NLRs受体在80余种植物中的实战案例，首次系统梳理三大跨物种限制因素——从1996年首例NLR转移至今，科学家如何被“看不见的分子鸿沟”绊倒？更关键的是，综述前瞻性提出破解路径：叠加多重受体、精准编辑感病基因，甚至设计合成广谱免疫受体。农业科研者必读，一窥作物持久抗病性的未来蓝图。

— 内容由好学术AI分析文章内容生成，仅供参考。

近日，中国农业大学植物保护学院郭海龙教授应邀在国际著名综述期刊Current Opinion in Biotechnology发表综述文章PRRs and NLRs sans frontières：advances and challenges in transfer of immune receptors between plant species，对基于植物免疫受体跨物种应用的抗病性改良的现状进行了系统的总结、分析了目前面对的挑战和对未来发展方向进行了展望。

不同工作机制类型的NLR在跨物种应用的难易程度以及限制NLR免疫受体在跨物种利用的因素

植物免疫受体由位于细胞表面的模式识别受体(Pattern Recognition Receptors, PRRs)负责识别保守的病原相关分子模式(Pathogen-Associated Molecular Pattern, PAMP)和位于胞内的含核苷酸结合结构域和富含亮氨酸重复序列的受体(Nucleotide-binding domain, Leucine-rich repeat containing Receptors, NLRs)识别病原微生物分泌的效应蛋白(effector)。过去三十多年，科学家们从不同植物中克隆的PRRs和NLRs数目已分别超过80和250多个。免疫受体作为在植物体内快速进化的一类蛋白，表现出一定的种属（科属）特异性，将能识别一些保守 PAMP/effector的外源PRRs/NLRs转移到缺乏直系同源基因的物种中，是一种抗病性改良策略。

未来基于植物免疫受体改良抗病性的发展方向展望

该综述系统总结了自1996年基于N的首例NLR跨物种转移和2010年基于EFR的首例PRR跨科转移以来，源于不同植物的PRRs和NLRs在跨物种（科）转移提升各种作物抗病性例子；重点讨论了限制NLR免疫受体在跨物种利用的三大因素：效应蛋白间接识别模型中的警卫(guardee)蛋白或诱饵(decoy) 蛋白在受体植物中的缺失或不匹配、成对NLRs的中另一个partner NLR的缺失以及NLR下游信号通路组分的缺失或不匹配。因此未来在利用外源植物NLR赋予抗病性时，供体植物和受体植物的不同遗传背景及抗病信号通路的差异应成为着重考虑的因素。

综述最后展望了未来基于植物免疫受体改良抗病性的发展方向，包括：1）从更多的植物里继续克隆NLR和PRR免疫受体, 2）阐明免疫受体的识别以及信号转导分子机制，3）叠加多个PRR、NLR免疫受体及非免疫受体抗病基因和基因编辑感病基因（Susceptibility gene）共同赋予植物持久抗病性，4)除利用现有免疫受体之外，利用精准改造后或设计合成的抗谱更广更高效的免疫受体赋予植物广谱持久抗病性。

中国农业大学植物保护学院郭海龙教授为论文的一作兼通讯作者，英国赛恩斯伯里实验室Jonathan Jones教授对论文的写作提出了宝贵建设性意见。相关研究和本综述撰写得到了国家重点研发青年科学家项目(2022YFD1401400)和国家自然科学基金面上项目(32270307)的资助。