2026年，中国计量大学徐沛研究员团队在《Plant, Cell & Environment》发表特约综述，首次系统定义跨物种肽（TKPs） 概念，全面解析其在植物与微生物、线虫、病毒等互作中的调控机制，为破译生物间跨界通讯的分子密码提供全新框架，也为农业植物领域的研究与应用开辟了重要新方向。

作为固着生物，植物需通过复杂通讯网络应对干旱、盐碱等非生物胁迫，以及病原菌、植食性昆虫引发的生物胁迫。自上世纪90年代番茄中首个植物信号肽systemin被发现后，CLE、PSK、RALF等肽家族被证实是物种内分生组织维持、免疫响应等生理过程的核心调控因子。而随着研究深入，肽的信号功能突破物种界限，由一种生物产生、可在另一生物中发挥特定生理效应的TKPs应运而生，成为植物与周边生物跨界交流的关键分子。

植物-微生物互作中的TKPs信号网络

在植物-微生物互作中，TKPs构建起根际双向信号网络。植物通过根系分泌物或细胞外囊泡释放CEP、CLE等肽，招募根瘤菌、芽孢杆菌等有益菌，抑制尖孢镰刀菌等病原菌定殖，同时优化根系构型。微生物则分泌RaxX、F-RALF等肽模拟植物信号，或产生激素类似物，激活或抑制植物免疫以实现自身定殖，形成复杂的信号博弈。

植物-寄生线虫互作中的TKPs致病机制

植物-寄生线虫的致病核心，是利用TKPs伪装植物内源信号、劫持宿主调控通路。线虫分泌的CLE-like肽与植物受体结合，诱导形成供其取食的巨型细胞。IDA-like肽触发MAPK级联反应，进一步促进巨型细胞形成、增强寄生能力，双重操控导致植物根结形成、生长受阻，造成严重农业损失。

病毒源TKPs的侵染与植物防御策略

病毒源TKPs则以感染介导的胞内递送为主要模式，通过免疫抑制和利用植物细胞通路实现侵染。马铃薯Y病毒的6K1、6K2肽重塑膜结构、构建病毒复制小室，还可调控植物干旱耐受性。黄瓜花叶病毒2b蛋白、双生病毒C4/V2蛋白等干扰植物RNAi通路，抑制抗病毒防御。而植物自身的NbRALF1、NbCLE7等肽会被征用，成为抗病毒防御的重要组成部分。

TKPs的研究方法与挑战

TKPs的研究依赖多学科技术整合的全链条策略：

通过宏基因组学、核糖体测序挖掘潜在编码序列。

利用质谱、肽组学鉴定翻译产物。

再借助合成生物学、微流控平台、毛根转化等技术，在模拟或自然环境中验证其功能。

结合结构生物学解析其与受体的结合机制。

当前，该领域研究仍面临TKPs低丰度检测难、植物-生物跨界互作网络复杂、功能验证体系不完善等挑战。

而在农业植物领域，TKPs 的研究成果展现出极具价值的应用潜力，为农业绿色发展提供了全新思路。基于植物源 TKPs 可设计免疫诱导剂，激活作物自身防御系统，提升抗病抗逆能力；模拟病原菌、线虫源 TKPs 的作用机制，能开发靶向性抑制剂，精准阻断其致病通路，减少病害发生；利用 TKPs 调控植物根际微生物群落的特性，可构建健康的作物根际微生态，优化养分吸收效率，同时替代部分传统化学农药和化肥。

未来围绕TKPs开展跨学科研究，深入破解其调控植物与互作生物交流的分子机制，将为作物抗病育种、绿色生物制剂研发、农田生态调控等农业植物领域的关键问题提供全新解决方案，助力农业提质增效与可持续发展。

引用：Tao, S., Wu, X., Zhang, Z., & Xu, P. (2026). Molecular dialogue across kingdoms: The role of trans-kingdom peptides in plant-associated interactions. Plant, Cell & Environment.

https://doi.org/10.1111/pce.70378