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國際首次!北京科學家研發「免疫啟動蛋白」,給植物打疫苗?

2024-01-17科學

疫苗是提高人和動物的免疫力的普遍手段之一,那麽,它是否也可以套用於植物呢? 中國農業大學 生物學院鞏誌忠和齊俊生教授團隊創制的「植物免疫啟動蛋白(Plant immune Priming Protein,PIPP)」,便是依據植物免疫原理創制的「植物疫苗」,目前團隊已為其產品「威普綠(VIP)」申請專利。

在與病原體長期鬥爭過程中,植物也形成了復雜的免疫系統。植物免疫啟動蛋白,特指由植物、動物或微生物產生的蛋白質分子,可提前啟動植物自身的防禦、免疫系統。當植物再次遇到病害或逆境時, 能夠快捷、高效地啟用這種防禦系統,順利完成整個生命周期,結出高品質的果實與種子

齊俊生教授 圖源:中農化語

2004年,中國農業大學生物學院博士齊俊生剛剛畢業,選擇留校任教的他正對從黃萎菌中分離得到的「維大力」基因進行研究。後來,他加入生物學院鞏誌忠教授團隊、進入國家重點實驗室後, 第一個植物免疫啟動蛋白產品「維大力」 的創制行程進一步加速,從原本只在棉花上發揮作用,到之後功能驗證不斷跨越到糧食、蔬菜及瓜果等多種作物。

多年過去,經過20多位碩博士的努力,「維大力」在植物細胞內的分子作用機理得到了國際植物學界的認可, 研究論文在植物學著名雜誌【植物細胞】上發表

鞏誌忠教授

而「威普綠」是「維大力」的互作蛋白,它的功能首次被發現,是第一個植物源免疫蛋白質單分子產品,只有極少數作物的細胞具有VIP這種蛋白。

經過5年的探索,2022年「威普綠」的功能不僅在實驗室得以證明,而且廣譜的免疫誘導作用在田間也得以驗證,的確屬於植物免疫啟動蛋白。目前,團隊仍在深入研究其中的機理。

歷經20年研究,「維大力」已經轉讓給中捷四方生物科技股份有限公司,全國農技推廣中心 連續3年在冀魯豫等6省小麥示範推廣,面積超500萬畝 。「威普綠」在山東種業集團有限公司與中國農業大學產學研合作下已經實作量產。

綠色生化農藥——維大力

多年以來,中國農業大學生物學院在生命健康、生物育種等前瞻性戰略性領域進行布局,形成了多個創新團隊,在科技攻關、社會服務等方面取得了顯著成果。

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體外穩定傳代的豬上胚層幹細胞(左)及經過1次(右上)和3次(右下)基因編輯幹細胞複制豬

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不同土壤廣適性大豆復合根瘤菌劑,在大豆主產區完成商業化施用160余萬畝

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展望未來,中國農業大學生物學院將繼續進一步強化植物、動物、微生物等領域的建設力度,積極發展農業科技創新和人類生命健康重要領域,在涉農和生命健康領域提供更多生命科學基礎理論支撐與可靠技術保障!

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部份素材來源:中國農業大學新聞網