摘要:叶健团队在攻克柑橘黄龙病(又称“柑橘癌症”或“柑橘艾滋病”)方面取得了重大突破,其研究成果于2025年4月11日作为封面文章发表在《科学》(Science)期刊上。
叶健团队在攻克柑橘黄龙病(又称“柑橘癌症”或“柑橘艾滋病”)方面取得了重大突破,其研究成果于2025年4月11日作为封面文章发表在《科学》(Science)期刊上。
破解抗病分子机制
研究团队通过分析柑橘属及芸香科远缘植物(如花椒、咖喱等),首次揭示了茉莉素信号通路中的MYC2转录因子与E3泛素连接酶PUB21的抗病调控枢纽作用。他们发现,抗病植物中存在的PUB21DN(PUB21的突变体)通过第39位氨基酸的变异形成显性负效应,能够稳定MYC2蛋白,激活抗病蛋白及次生代谢物合成通路,使柑橘获得对黄龙病的高抗性或免疫能力。
AI筛选治疗性小肽
基于上述机制,团队构建了全球首个靶向稳定MYC2蛋白的药物筛选系统,并利用深度学习算法从百万级分子库中筛选出APP3-14等小肽。田间试验(广西、江西等地)表明,该小肽能显著抑制黄龙病菌定殖,阻断病害传播,单季防控效率达80%。其作用机制类似于“分子电钻”,可破坏病原菌细胞膜结构,且生态安全性高,无耐药性问题。
应用前景与产业意义
绿色生物农药——提供可直接应用的候选分子,替代传统抗生素或剧毒农药。
基因编辑育种——发现抗病基因靶标(如PUB21DN),为创制“自带疫苗”的柑橘新品种奠定基础,可大幅缩短育种周期。
跨物种范式——为其他作物抗病研究提供新思路,例如通过调控泛素化通路增强抗性。
研究历程与社会价值
团队历时八年攻关,得到国家重点研发计划支持,并通过“揭榜挂帅”模式联合多单位协作。研究不仅解决了国际农业界百年难题,还挽救了因黄龙病濒临破产的果园,例如广西和赣南的病树经小肽治疗后恢复生机,果实糖度接近健康水平。
专利与成果转化
相关技术已申请6项中国发明专利和3项国际专利,并建立了“抗病基因挖掘-机制解析-智能药物设计”全链条研发体系,推动从实验室到田间的高效转化。
这项研究标志着中国在全球农业科学领域的领先地位,为柑橘产业可持续发展提供了关键解决方案,同时展现了人工智能与生物技术融合的巨大潜力。
来源:阿九说健康事