Science | 柑橘黄龙病有救了?中国科学家发现抗病新策略!

360影视 欧美动漫 2025-04-12 18:39 2

摘要:近日,中国科学院微生物研究所叶健团队发表了题为“Targeted MYC2 stabilization confers citrus Huanglongbing resistance”的Science封面文章。从解码“叛徒基因”到设计智能抗菌肽,中国科学家用十

近日,中国科学院微生物研究所叶健团队发表了题为“Targeted MYC2 stabilization confers citrus Huanglongbing resistance”的Science封面文章。从解码“叛徒基因”到设计智能抗菌肽,中国科学家用十年探索揭示了植物与病原博弈的微观战场。这项发表于《科学》的研究,不仅是基础科学的胜利,更让无数果农看到了柑橘产业重生的曙光。

一、黄龙病危机背后的关键“叛徒基因”

柑橘黄龙病(HLB)被称为“柑橘癌症”,由难培养的细菌“亚洲柑橘木虱”传播,导致全球柑橘产业每年损失超百亿元。过去,所有商业柑橘品种均易感此病,且缺乏有效防控手段。中国科学家团队通过对比易感品种(如甜橙)与抗病野生柑橘(如道县野橘)的基因差异,发现一个关键基因——PUB21。该基因编码的蛋白会加速降解植物防御信号中的核心因子MYC2,从而削弱柑橘的茉莉酸(JA)抗病通路,使细菌趁虚而入。研究证实,PUB21表达水平与黄龙病严重程度正相关,堪称植物的“叛徒基因”。

二、逆转战局:从“叛徒基因”到抗病武器

团队在抗病野生柑橘的远亲(如九里香)中发现了PUB21的“改良版”——PUB21DN。这一变体因关键位点突变失去酶活性,反而能抑制PUB21的功能,保护MYC2不被降解。通过转基因技术将PUB21DN引入易感柑橘后,植株的MYC2水平显著提升,茉莉酸通路被激活,抗菌代谢物大量生成,最终实现对黄龙病的完全免疫!更巧妙的是,科学家还借助人工智能筛选出一种14肽分子APP3-14。它能精准结合PUB21,阻止其对MYC2的破坏,同时直接杀灭病原菌。温室和田间试验中,APP3-14仅需树干注射即可大幅降低病菌载量,让病树“起死回生”。

三、未来农业:蛋白稳定策略或成抗病新范式

这项研究不仅为黄龙病防控提供了突破性方案,更开创了“靶向稳定抗病蛋白”的新思路。传统抗病育种依赖基因编辑或引入外源抗病基因,而此项技术通过调控宿主自身蛋白稳定性,副作用更小、适用性更广。目前,APP3-14已在中国广西的柑橘园中成功试用,病树新梢恢复健康生长,且效果持久。团队表示,这一策略还可拓展至其他由难培养病原体引发的作物疾病(如葡萄黄化病、枣疯病),为全球农业可持续发展注入新希望。

来源:生物技术微问答

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