大豆免疫机制研究新发现: GmPEP914/890 小肽助力广谱抗病
我国科学家在大豆抗病机制研究领域取得重大突破。2025年8月19日，中国科学院遗传与发育生物学研究所李磊研究组与崖州湾国家实验室田志喜研究组合作，在《Nature Plants》 期刊发表了一项研究成果。
他们通过大规模肽-受体配对分析，成功鉴定出63对小肽-受体对，并发现其中GmPEP914和GmPEP890小肽能够触发强烈免疫反应，有效抑制多种病原体侵染。
01 小肽：植物的关键免疫信号分子
植物基因组中编码着数千种分泌小肽（SSPs），这类肽类物质对植物从发育到防御反应等多个生命活动环节均发挥着重要调控作用。
许多SSPs会被膜定位的模式识别受体（PRRs）感知，而富含亮氨酸重复序列的受体激酶（LRR-RKs）则是这类受体中最大的家族之一。这些小肽与受体的配对关系复杂，一直是植物免疫研究中的难点。
02 创新方法：大规模配对筛选
研究团队建立了一种可扩展的系统性鉴定肽-受体对的策略，通过全面的肽-受体匹配分析，在大豆中成功鉴定出63对小肽-受体对。
这种方法的高通量特性使得研究人员能够快速筛选出具有潜在功能的配对，为后续研究奠定了基础。这种策略的价值不仅限于大豆作物，也为其他作物的类似研究提供了可借鉴的研究范式。
03 关键发现：GmPEP914和GmPEP890的卓越性能
在鉴定出的63对小肽-受体对中，免疫调节型植物细胞因子GmPEP914和GmPEP890表现尤为突出。它们能够通过受体GmP98R1及GmP98R2介导，触发强烈的免疫反应，有效抑制多种病原体的侵染。
基于人工智能的结构建模及生化测定分析证实，这两种肽均能以纳摩尔级亲和力直接结合GmP98R受体。这种高亲和力结合确保了免疫信号的高效启动，使植物能够快速响应病原菌侵袭。
04 进化意义：跨物种保守性
值得注意的是，PEP914-P98R模块在豆科植物和葫芦科植物中具有高度保守性，彰显了其在作用及进化层面的重要意义。
这种跨物种保守性表明该免疫机制在植物界可能普遍存在，为多种作物的抗病育种提供了潜在靶点。
05 应用前景：新型生物农药的开发
小肽GmPEP914/GmPEP890未来有望成为新型生物农药的重要基础，进而解决现有化学农药易残留、易引发环境问题以及导致病原体产生抗药性等难题。
与传统化学农药相比，基于植物自身免疫小肽开发的生物农药更具环境友好性和靶标特异性。由于这些小肽源于植物自身，其降解产物不会对环境造成持久性污染，且不易导致病原体产生抗药性。
这项研究不仅建立起一种可扩展的系统性鉴定肽-受体对的策略，更为设计新型作物抗病策略提供了分子靶标。
随着后续研究的深入，基于GmPEP914/GmPEP890的新型生物农药有望开启作物保护的新篇章，减少我们对化学农药的依赖，迈向更加可持续的农业未来。
参考文献：
Li L, Tian Z. Large-scale pairing identifies a soybean phytocytokine-receptor module conferring disease resistance. Nat Plants. 2025.