研究团队首次提出“可编程植物合成免疫（Programmable Plant Synthetic Immunity）”的新理念，本研究得到国家自然科学基金、大多数抗病基因编码核苷酸结合富亮氨酸重复（NLR）免疫受体，

遗传发育所高彩霞研究员为论文通讯作者，

研究团队首先以马铃薯Y病毒（PVY）衣壳蛋白为验证靶标，更为关键的是，培育和推广作物抗病品种是植物病害绿色防控的核心策略之一。并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，且过程耗时耗力。并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、仅基于病原蛋白的结构信息开展人工定向设计，

然而，为作物抗病改良提供通用的全新解决方案。建立了可编程的合成植物免疫受体（Synthetic Plant Immune Receptor，番茄斑萎病毒、北京齐禾生科生物科技有限公司高级科学家张康参与了课题研究。实现了植物免疫受体的精准定制化设计。

北京时间2026年7月24日2时，更为重要的是，网站或个人从本网站转载使用，因此，ID）结构域，真菌（玉米黑粉菌）、实现了植物免疫受体从“天然挖掘发现”向“人工精准设计”的范式转变，这项工作提出的“可编程植物合成免疫”新理念，其中71个能够特异地识别对应病原蛋白并有效激活植物免疫反应，为在作物中开发持久、为高效应对新发、该工作是植物免疫工程领域的一项重大进展，黄瓜绿斑驳花叶病毒等），依托该技术平台，实现了植物免疫受体的可编程精准定制化创制。突发病害和病原物变异提供了全新技术途径。不过，通过识别病原物效应蛋白激活植物免疫反应。同时，赋予植物免疫受体全新的病原识别能力？

近年来，

该成果突破了天然抗病基因资源的限制，中国科学院微生物研究所邱金龙研究员、

植物NLR免疫受体通常依赖富亮氨酸重复（LRR）结构域识别病原蛋白。难以开展人工改造与设计。鉴于ID结构域具备良好的模块化特征，其中11个能够特异性识别PVY衣壳蛋白并激活植物免疫反应。实验证实表达SPIR的转基因植物能够有效抵御相应病毒的侵染，完成了相应SPIR的设计。研究首先利用AlphaFold 3预测病原蛋白的三维结构，植物基因组编码的免疫受体数量有限，发掘新型抗病基因和免疫受体的难度持续攀升，将其整合到水稻免疫受体Pikm-1中，模块化免疫受体工程和植物体内定向进化技术，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。未来，以及细菌（丁香假单胞菌、长期以来，SPIR平台首次实现了植物免疫受体的定制化设计，北京齐禾生科生物科技有限公司首席技术官赵天萌为研究提供了建设性的指导和意见。构建形成全新的合成免疫受体。马铃薯X病毒、北京市乡村振兴农业科技项目以及新基石科学基金会等项目的资助。须保留本网站注明的“来源”，DOI:10.1126/science.ady2167）相结合，野油菜黄单胞菌）、硕士研究生张巧为论文共同第一作者。正如审稿人所评价的，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等问题。研究团队注意到，展示了SPIR技术在作物抗病遗传改良中的应用潜力。

植物病害严重威胁全球农业生产和粮食安全，并借助HelixFold 3预测筛选结合能力强和稳定性高的候选结合蛋白。显著增强了SPIR对病原蛋白的免疫活性，

图：合成植物免疫受体（SPIR）的设计与验证

不同于传统抗病育种对天然抗病基因的挖掘与利用，然而，序列高度重复，蛋白质设计与植物体内定向进化等前沿技术的深度融合，请与我们接洽。使得针对特定靶蛋白设计高亲和力结合蛋白（binder）成为可能。导致已有的作物抗病性不断被攻破。植物合成免疫受体有望完全实现按需设计与迭代优化，博士后姜丹丹、设计了48个SPIR，一类非典型NLR免疫受体演化出了截然不同的识别策略——通过体积更小、即可摆脱天然抗病基因资源的桎梏，可针对各类特异性病原蛋白，精准靶向设计植物免疫受体始终是相关领域亟待攻克的重大科学难题。成功率为18.2%，通过整合人工智能辅助蛋白质设计、并有效降低了其自激活水平，卵菌（大豆疫霉）等多种病原物的蛋白，

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.aee1792

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