新生儿出生后其天然免疫系统经历了巨大的变化。那么在种子萌发后，植物其天然免疫系统是否也会随幼苗的发育而逐步成熟尚不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源中心吕东平研究组与福建农林大学唐定中教授合作，发现由免疫受体FLS2介导的免疫反应在拟南芥幼苗的生长过程中不断增强，说明植物天然免疫系统经历了一个逐步建成(Ontogenic)的过程，而这个过程受FLS2基因转录的控制。进一步的研究发现，两个AP2类转录因子TOE1和TOE2可以直接与FLS2基因的启动子结合，并抑制FLS2基因的转录。已知TOE1和TOE2为小RNA miR172的靶基因。进一步的研究发现，在拟南芥幼苗的生长过程中，miR172的丰度逐步升高，TOE1和TOE2的蛋白积累逐渐降低，因而，TOE1和TOE2对FLS2转录的抑制逐步减小，这使得FLS2基因在幼苗的生长过程中的表达逐渐提高，最终促成了FLS2介导的天然免疫系统的建成(Ontogeny)。

    该研究认为，植物天然免疫在幼苗发育早期的特性可能是植物对于该阶段快速生长需要的适应，是植物在免疫与发育之间进行资源和能量平衡的结果。该研究使得人们对免疫系统的建成、免疫与年龄以及免疫与发育的关系等方面有了新的认识。

    该研究结果于2018年10月18日在线发表于The Plant Cell杂志(DOI:10.1105/tpc.18.00297)。吕东平研究组副研究员邹艳敏、博士生王双凤为该论文的共同第一作者，吕东平研究员为通讯作者。该研究得到了科技部“973”计划、国家自然科学基金委和植物基因组学国家重点实验室的资助。

图：植物天然免疫系统建成的调控机制

文章来源： 中国科学院遗传与发育生物学研究所