近日，2003网站太阳集团、嶽麓山實驗室于峰課題組聯合湖南中煙技術中心蒲文宣團隊在國際權威雜志Plant Biotechnology Journal（IF = 13.263）發表了題為“A Screening of Inhibitors Targeting the Receptor Kinase FERONIA Reveals Small Molecules that Enhance Plant Root Immunity”的研究論文。本文高通量篩選出植物受體激酶（RLK）的重要成員FERONIA（FER）的小分子抑制劑，并揭示FER抑制劑可通過增強根部免疫來提高植物對土傳病害的抗性。

綠色、高産、優質是農業的重大需求，作物分子育種存在難度較大、周期較長、常會犧牲重要農藝性狀等諸多難以逾越的限制與瓶頸。因此，開發便捷、時效可控、綠色的重要農業靶标基因活性操縱手段尤為重要且刻不容緩。受體激酶RLK參與植物抗逆和生長的方方面面，是農藝性狀改良的熱門靶标分子，但尚無利用小分子操控RLK激酶活性以實現植物逆境和生長發育調控的理論探索和應用實踐。

植物根部免疫機制顯著不同于葉部免疫，土傳病害因機制不明和發生于地下而極難防治，引起巨大損失，已成為農業可持續發展的瓶頸。FER被報道負調節植物對重要土傳病原南方根結線蟲（Meloidogyne incognita）和尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）的抗性，是關鍵的土傳病害防控靶标。本研究首先通過體外激酶活性測定對FER激酶抑制劑進行了高通量篩選，從1494個小分子中鑒定出33個可以高效抑制FER激酶活性，并利用三個FER家族蛋白分析了其特異性。接着将相對特異的FER抑制劑reversine和lavendustin A以及非特異的cenisertib和staurosporine作為代表，通過分子對接和微量熱泳動MST試驗，提出抑制劑競争性靶向激酶結構中的ATP口袋來抑制FER及其在多種作物中同源蛋白的激酶活性。根據前期遺傳結果，FER抑制劑被推測可用于土傳病害防控。Ralstonia solanacearum引起的青枯病是發生最廣、危害最為嚴重的土傳病害之一。本研究進一步确認三個FER代表抑制劑reversine、staurosporine和lavendustin A可有效防控拟南芥、煙草和番茄的青枯病，也可延緩水稻根結線蟲病的發展，并且抑制劑不會限制作物的正常生長。最後，研究結合分子生物學、生物化學和遺傳學等手段證實FER抑制劑部分通過FER促進了根部活性氧迸發、MAPK磷酸化和抗性相關基因表達，從而提高了植物根部的先天免疫水平。

本研究首次對RLK激酶抑制劑進行系統篩選，推動了RLK激酶調控理論的發展；FER抑制劑有望成為新型靶向農藥，可為綠色高效的綜合防控植物土傳病害體系提供新的途徑。研究人員已針對reversine、staurosporine和lavendustin A提高植物土傳病害抗性申請了發明專利，正向農業生産應用邁進。

                                       FER激酶抑制劑的高通量篩選

                                 FER抑制劑靶向FER及其農作物中同源蛋白的ATP口袋

                                      FER抑制劑有效防控煙草和番茄青枯病

2003网站太阳集团博士後劉紅斌與湖南中煙技術中心李曉旭博士為本文的共同第一作者，2003网站太阳集团于峰教授、湖南中煙技術中心蒲文宣研究員和2003网站太阳集团陳佳副研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、湖南省優秀博士後創新人才項目、中國博士後科學基金等資助。

2003网站太阳集团于峰課題組綜合利用拟南芥、水稻、雜草等植物系統，聚焦受體激酶RLK調控的根部生物學與RNA生物學等方向開展創新性探索，詳情請見http://grjl.hnu.edu.cn/p/FFD7C7A9294091F134482129CFAD0763。因科研項目需要，課題組長期招募博士後與科研助理，誠邀優秀青年學者加盟！有意者請将個人簡曆發送至郵箱feng_yu@hnu.edu.cn，申請材料予以保密，我們将對符合條件者盡快組織面試。

原文鍊接：https://doi.org/10.1111/pbi.13925

                                                                                  作者：劉紅斌

                                                                                  單位：2003网站太阳集团