摘要：柑橘黄龙病被称为“柑橘界的癌症”，这种由‌亚洲韧皮杆菌‌引发的毁灭性病害，已肆虐全球近50个国家，导致柑橘产业年均损失超百亿美元‌。中国科学院微生物研究所叶健团队成功解析柑橘抗黄龙病核心分子机制，并利用人工智能（AI）技术筛选出可有效防控该病害的小肽。这项研究

1 Part.1

研究进展和意义

柑橘黄龙病被称为“柑橘界的癌症”，这种由‌亚洲韧皮杆菌‌引发的毁灭性病害，已肆虐全球近50个国家，导致柑橘产业年均损失超百亿美元‌。中国科学院微生物研究所叶健团队成功解析柑橘抗黄龙病核心分子机制，并利用人工智能（AI）技术筛选出可有效防控该病害的小肽。这项研究不仅破解了困扰国际农业界缺乏柑橘黄龙病抗性基因的科学难题，也为全球柑橘产业可持续发展提供了新的解决方案。该项成果作为封面文章于2025年4月11日发表在《科学》（Science）上。

研究团队通过深度挖掘我国柑橘属及芸香科远缘种质资源，首次发现植物茉莉素信号通路核心转录因子MYC2及其互作E3泛素连接酶PUB21构成抗病调控枢纽。创新性揭示柑橘"远亲"花椒、咖喱等植物中存在的PUB21DN旁系同源体，通过39 位关键氨基酸变异形成显性负效应，显著增强MYC2蛋白稳定性，激活多种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甚至免疫能力。基于天然抗性机制，团队构建了全球首个靶向稳定MYC2蛋白的药物筛选系统，并引入深度学习算法，从百万级分子库中高效筛选出APP3-14等系列治疗小肽。经跨纬度多中心田间试验在广西和江西等地证实，该小肽可显著抑制黄龙病菌定殖，阻断病害传播链，单季防控效率达80%。

图1. 靶向蛋白降解的柑橘黄龙病抗性调控机制

综上，该项成果提供了可直接应用的绿色生物农药候选分子；发现抗病基因，为未来利用基因编辑创制抗病新种质提供重要靶标，可有效缩短柑橘抗病育种周期；建立跨物种抗性元件利用范式，为其他作物抗病研究提供新思路。研究同步建立了"抗病基因挖掘-分子机制解析-智能药物设计"全链条研发体系，相关研究内容已申请6 项中国发明专利和3 项国际专利。

2 Part.2

研究团队和资助

中国科学院微生物研究所叶健研究员、赵平芝副研究员和西南大学王雪峰研究员为文章共同通讯作者，微生物所副研究员赵平芝、博士研究生杨欢和高级工程师孙艳伟为文章共同第一作者。该研究得到国家杰出青年科学基金项目，国家重点研发计划及中国科学院项目的经费支持。

3 Part.3

原文链接

4 Part.4

第一作者简介

赵平芝，副研究员（叶健研究组）

研究方向：作物虫媒病害防控新策略

杨欢，博士研究生（叶健研究组）

研究方向：柑橘虫媒病害的防控

孙艳伟，高级工程师（叶健研究组）

研究方向：植物与病原微生物互作分子机制及作物种质改良的研究

5 Part.5

通讯作者简介

叶健，中国科学院微生物研究所农业微生物组学与生物技术研究室研究员/主任，博士生导师。获国家自然基金委“杰出青年”、“优秀青年”人才基金。中国农业生物技术学会微生物分会理事长、中国生物工程学会生物资源专业委员会副主任委员、中国植物病理学会病毒专业委员会秘书长等，担任Chemical and Biological Technologies in Agriculture、Biological Diversity、农业生物技术学报等期刊副主编。主要研究方向：1 ）分子病毒学与生物技术；2 ）病毒—虫媒—植物三者互作；3）柑橘黄龙病的宿主抗病机制及生物技术研究，为虫媒疾病防控提供理论依据和生物技术解决方案。在多个国际重要学术刊物Science, Science Advances, Nature Communications, Trends in Plant Science, Plant Cell, Plant Communications等重要期刊上发表通讯作者或第一作者研究论文60 余篇。编辑出版2 部中文和4 部外文学术专著。获省部级科技进步二等奖一项、行业协会创新奖一项。

赵平芝，中国科学院微生物研究所叶健研究组副研究员，主要从事有关作物虫媒病害防控的研究工作，在病原微生物—昆虫—植物三者互作领域，开展病原微生物致病机制、虫媒传播机制以及作物抗病机制的研究，相关研究工作在Science、Science Advances、The plant cell和PLoS pathogens等国际学术期刊上发表多篇论文。目前主持国家重点研发创新特区项目、国家自然科学基金、中国科学院先导A类专项课题等项目。兼任中国农业生物技术学会微生物生物技术分会副秘书长、农业生物技术学报和植物保护学报青年编委。获得植物生物学女科学家学术交流会“第四届优秀女青年奖”，入选中国科学院特聘骨干。

赵平芝 | 撰文

王忠勤 | 排版

叶健 | 审核

来源：微生物组