近日，我所戴志聪老师的科研成果“Isolation of NBS-LRR RGAs from invasive Wedelia trilobata and the calculation of evolutionary rates to understand bioinvasion from a molecular evolution perspective”日前已被国际学术期刊《Biochemical Systematics and Ecology》录用(DOI:10.1016/j.bse.2015.05.004)。

       该文作者为Zhi-Cong Dai, Shan-Shan Qi*, Shi-Li Miao, Yong-Tao Liu, Yuan-Fei Tian, De-Li Zhai, Ping Huang, Dao-Lin Du*。

       该文首次提出从抗病基因的分子进化视角对生物入侵的“天敌逃逸假说”进行验证，研究结果表明，基于“天敌逃逸假说”与植物免疫理论，入侵植物可能由于从专性天敌的选择压力中得到释放，从而使得其R-gene的进化压力也变小，因而相应的R-gene进化速度更快。

       根据植物免疫理论，植物通常使用胞外的PTI免疫系统识别病原菌的一些保守的结构，以此对病原菌的感染进行响应；但一些少数的病原菌(特别是一些专性病原菌)能通过分泌一些病原因子，以干扰PTI的正常运作，此时，植物的第2套免疫系统ETI会启动并识别这些致病因子。另外，根据“天敌逃逸假说”，由于在入侵地缺少了所对应的长期共进化的天敌，特别是专性天敌，因此，与植物共进化的病原菌的缺少，很可能使得入侵植物在新引进地只需要通过PTI就能对绝大多数病原菌进行广谱识别。这是由于入侵植物从其原产地被引入到新的区域，当地病原菌几乎不可能在短时间内进化出能干扰其PTI的病原因子。

       因而，作者在该文中假设：作为入侵植物的胞内免疫系统的ETI(由R gene编码的R蛋白来专性识别病原因子)就会在其引入地受到较少的病原压力。因而，作者从分子进化的角度，利用分子生物学方法及分子进化理论对上述假设进行了验证。

       作者从最大类的NBS类R蛋白着手，首先从我国南方典型的恶性入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)分离得到NBS R gene/RGAs，以此为线索，将已报道的其他植物的RGAs，进行整理分类(分为入侵植物和非入侵植物)，以科为单位，计算并比较二者所对应的NBS R gene/RGAs的进化速率。结果表明，入侵植物的NBS R gene/RGAs的进化速率要高于非入侵植物，特别是tir亚类的NBS R gene/RGAs的进化速率更是显著高于非入侵植物。从而证实了入侵植物R蛋白受到较少的选择压力的假设。

         对于入侵生态学，提了多年的入侵种具有更高的抗性，但真正分子机理方面的研究/证据还不多见。该文从抗病基因分子进化的新视角初步阐明了入侵植物具有更强的抗病性。虽然，该文可能因为当时数据集及分析方法单一等的限制而有其局限性，但该文起到了抛砖引玉的作用，其研究结果为外来物种入侵机制的探索提供了新的研究思路，有待将来更多的学者开展更为精细、精确的研究对该假设进行更为完整的诠释。

全文链接：www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0305197815001131