四川農(nóng)業(yè)大學(xué)最新Nature

長久以來，科學(xué)家認(rèn)為病原真菌主要靠分泌“毒性蛋白”來攻擊作物。2026年5月20日，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)陳學(xué)偉及賀閩共同通訊在Nature在線發(fā)表題為“A pathogen lncRNA secreted into rice sequesters a host miRNA for virulence”的研究論文，該研究揭示了一種更為隱秘的“分子特洛伊木馬”戰(zhàn)術(shù)：病原菌竟能將自己的長鏈非編碼RNA（lncRNA）送入植物細(xì)胞，像“海綿”一樣吸走植物的防御衛(wèi)士，從而成功致病。這一發(fā)現(xiàn)不僅顛覆了經(jīng)典植物病理學(xué)認(rèn)知，更為開發(fā)廣譜、綠色的新一代“RNA疫苗”防控策略開辟了全新道路。

“暗物質(zhì)”出鞘：真菌lncRNA竟是致病關(guān)鍵

該研究聚焦于水稻的“頭號(hào)殺手”——稻瘟菌。研究人員發(fā)現(xiàn)，在侵染過程中，稻瘟菌會(huì)大量表達(dá)一種名為lnc117761的長鏈非編碼RNA。當(dāng)科學(xué)家敲除該RNA后，稻瘟菌的致病力顯著下降，證明它是病菌成功入侵的“關(guān)鍵武器”。

跨界投送：囊泡運(yùn)載的“分子間諜”

這個(gè)“武器”如何從真菌進(jìn)入水稻細(xì)胞？研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，lnc117761能被包裝進(jìn)真菌分泌的胞外囊泡中。這些微小的囊泡如同“特快專遞”，將lnc117761跨界運(yùn)輸進(jìn)入水稻細(xì)胞內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了病原與寄主之間的“分子對(duì)話”。

機(jī)制揭秘：“誘餌”吸附，解除免疫

進(jìn)入水稻細(xì)胞后，lnc117761如何作惡？研究表明，它能通過序列精準(zhǔn)配對(duì)，像“誘餌”或“海綿”一樣，牢牢吸附住水稻體內(nèi)一種具有防御功能的小RNA——miR5827。在正常情況下，miR5827能抑制一個(gè)名為PKR1的免疫負(fù)調(diào)控因子，從而維持水稻的基礎(chǔ)抗病能力。然而，當(dāng)miR5827被大量涌入的lnc117761“綁架”后，PKR1的表達(dá)便失去控制，導(dǎo)致水稻免疫系統(tǒng)被“解除武裝”，病害隨之發(fā)生。

廣泛存在：或成古老而普遍的致病策略

更令人驚訝的是，這種“RNA間諜”戰(zhàn)術(shù)可能廣泛存在。研究人員發(fā)現(xiàn)，lnc117761中負(fù)責(zé)結(jié)合miR5827的關(guān)鍵序列，在水稻紋枯病菌、小麥赤霉病菌等多種致命真菌中同樣存在。而miR5827的同源序列也廣泛分布于水稻、小麥、玉米等主要谷物中。干擾這些關(guān)鍵序列，能顯著削弱不同病原菌的致病力。這表明，這種由非編碼RNA介導(dǎo)的跨界攻擊，可能是自然界一種古老而普遍的致病機(jī)制。

文章模式圖（圖源自Nature）

應(yīng)用前景：邁向廣譜“RNA疫苗”

這一基礎(chǔ)理論的突破，帶來了巨大的應(yīng)用曙光。研究團(tuán)隊(duì)提出，可以據(jù)此設(shè)計(jì)“RNA疫苗”：通過噴灑人工合成的、穩(wěn)定的miR5827類似物，或能競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合病原lncRNA的“誘餌分子”，即可在作物細(xì)胞內(nèi)增強(qiáng)其免疫防線，或提前“中和”病原菌的攻擊。這種策略有望同時(shí)防治稻瘟病、紋枯病、赤霉病等多種災(zāi)難性病害，具有環(huán)境友好、靶向精準(zhǔn)、不易產(chǎn)生抗藥性的顯著優(yōu)勢(shì)。

這項(xiàng)研究首次揭示了病原真菌利用功能性lncRNA進(jìn)行跨界操控的完整機(jī)制，照亮了基因組“暗物質(zhì)”在病害發(fā)生中的關(guān)鍵角色，為全球糧食安全的綠色護(hù)航提供了全新的理論武器與技術(shù)方向。

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)西南作物基因資源發(fā)掘與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳學(xué)偉教授、賀閩教授為該論文的共同通訊作者。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室賀閩教授、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士后宿加、西南醫(yī)科大學(xué)周曉鋼教授、綿陽師范學(xué)院戚拓教授、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在讀博士王嘉正、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在讀博士張?zhí)秭巍⑺拇ㄞr(nóng)業(yè)大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已畢業(yè)博士陳金華為本論文的共同第一作者。本工作得到了國家自然科學(xué)基金、新基石科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

參考消息：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10572-x