當前，疫苗已經普遍應用于提高人和動物的免疫力，那你聽說過“植物疫苗”嗎？

　　其實，就像人類和其他多細胞生物一樣，植物在與病原體長期斗爭過程中，也形成了復雜的免疫系統。當感知到病原體“兵臨城下”時，植物免疫系統便會被激活以防止感染。而生命體除了依靠先天的免疫力之外，后天的免疫力也能夠被疫苗“誘導”產生。中國農業大學生物學院鞏志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。

　　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，通過與植物細胞膜外特定受體相互識別，提前啟動植物自身的防御、免疫系統。當植物再次遇到病害或逆境時，能夠快捷、高效地激活這種防御系統，順利完成整個生命周期，結出高品質的果實與種子。

　　讓植物的先天免疫“動”起來

　　上世紀90年代初，美國康奈爾大學研究人員在研究梨及蘋果的火疫病病菌時發現并分離出超敏蛋白（Harpin），該蛋白不僅能讓植物對病害進行抵抗，還可以促進植物生長。但在1992年的《科學》雜志刊出后，世界范圍內對此類蛋白的研究一度陷入沉寂。

　　在中國，2004年剛留校任教的中國農業大學生物學院齊俊生博士也做著相似的研究。“我們從黃萎菌中分離得到了‘維大力’基因，原本是想將它作為一個基因轉到植物里，試驗能否產生抗黃萎病的效果。但推廣受阻后，我們又猜想，如果把它做成蛋白溶液，噴到植物上會是什么效果？”齊俊生回憶道。但由于想法太過“離奇”，當時絕大多數人都不看好。

　　從2004年初步產生思路，直到2011年才看到明顯效果，齊俊生團隊反復試驗、甘苦備嘗，后來加入中國農業大學生物學院鞏志忠教授團隊、進入國家重點實驗室后，第一個植物免疫啟動蛋白產品“維大力”的創制進程進一步加速，從原本只在棉花上發揮作用，到之后功能驗證不斷跨越到糧食、蔬菜及瓜果等多種作物。

　　“超敏蛋白來源于細菌，‘維大力’來源于真菌，雖然兩者是分別被發現的，但都屬于基于植物先天免疫達到防治效果的免疫誘抗蛋白。”齊俊生說，“維大力”氨基酸序列與超敏蛋白完全不同，且安全、無毒，也不容易造成植物的過敏性死亡，作物使用之后，能同步實現免疫、增產及改善品質的效果。

　　那植物先天免疫反應是什么？為什么一個真菌源蛋白質有此奇效呢？

　　齊俊生介紹，當病原菌侵染時，植物有細胞外免疫和細胞內免疫兩種應對機制。植物葉子和根系表面的細胞膜外分布著無數個感受器，當植物細胞感知到病原及逆境因子后，便將信息傳遞給“司令部”細胞核，從而調動細胞內防御系統進行病害防衛，這一過程與醫學上的先天免疫類似。

　　“由于‘維大力’是植物病原菌的一個蛋白質分子，被植物細胞膜外受體識別后就起到了釋放信號的作用，進而激發出植物免疫反應，跟普通植保殺蟲殺菌的原理完全不一樣。”中國農業大學生物學院原院長、“973計劃”首席科學家鞏志忠告訴記者。

　　如果說“維大力”的研制是一個從實踐到理論的過程，那么，第二個植物免疫啟動蛋白產品——“威普綠”的研制則是由理論指導實踐。既然“維大力”的作用是釋放信號，那么植物細胞膜上應該有特異識別“維大力”的接收器。于是，研究團隊順藤摸瓜，找到了一個同時與“維大力”及其接收器有直接關系的元器件——“威普綠”。

　　“‘威普綠’是植物細胞產生的一個小蛋白質分子，可以把它比喻為‘偵查兵’，經常外出偵查敵情，又有協助信號接收器的功能。一旦有敵情及時上報，從而啟動植物免疫反應。”齊俊生解釋道，如果把“威普綠”與“維大力”混合使用，接收器接收與傳遞信號將更為通暢。

　　“‘威普綠’英文名稱VIP中的‘I’，我更想解讀成阿拉伯數字里的‘1’，因為它太獨特、太稀有了，是第一個植物源免疫蛋白質單分子產品。”齊俊生說，只有極少數作物的細胞具有VIP這種蛋白，而且它還是“維大力”的互作蛋白。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，的確屬于植物免疫啟動蛋白。