合成植物免疫受体(SPIR)的设计与验证示意图。中国科学院遗传与发育生物学研究所 供图

　　研究团队共设计并测试了391个合成植物免疫受体，其中71个(成功率18.2%)能够特异地识别对应病原蛋白并有效激活植物免疫反应，首次证明人工智能辅助的蛋白质设计技术能够实现植物免疫受体的从头创制。

　　针对大部分人工智能辅助设计的合成植物免疫受体仍存在免疫活性不足或自激活(无病原时产生免疫反应)等问题，研究团队进一步提升合成植物免疫受体平台性能，将其与团队前期建立的植物体内定向进化系统相结合，显著增强合成植物免疫受体对病原蛋白的免疫活性，并有效降低其自激活水平，最终建立起完整的植物合成免疫受体“设计-构建-测试-进化”开发流程。

　　进一步研究表明，不同合成植物免疫受体之间具有高度识别特异性和正交性，且可通过基因叠加策略同时识别多种病原蛋白。实验也证实，表达合成植物免疫受体的转基因植物能够有效抵御相应病毒的侵染，展示出合成植物免疫受体技术在作物抗病遗传改良中的应用潜力。

　　高彩霞研究员指出，不同于传统抗病育种对天然抗病基因的挖掘与利用，合成植物免疫受体平台首次实现植物免疫受体的定制化设计，赋予植物识别自然界全新病原靶标蛋白的能力。依托该平台，可针对各类病原蛋白，在数周内快速设计对应的人工合成植物免疫受体，为高效应对新发、突发病害和病原物变异提供了全新技术途径。(完)

【编辑:张令旗】

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亮点优势

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