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柑橘黃龍病被稱為“柑橘界的癌癥”，這種由?亞洲韌皮桿菌?引發(fā)的毀滅性病害，已肆虐全球近50個國家，導(dǎo)致柑橘產(chǎn)業(yè)年均損失超百億美元?。近日，中國科學(xué)院微生物研究所葉健和西南大學(xué)王雪峰等科研人員組成研究團隊，成功解析柑橘抗黃龍病核心分子機制，并利用人工智能技術(shù)篩選出可有效防控該病害的小肽。這項研究不僅破解了困擾國際農(nóng)業(yè)界的缺乏柑橘黃龍病抗性基因的科學(xué)難題，也為全球柑橘產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了新的解決方案。11日，相關(guān)成果作為封面文章發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。

柑橘黃龍病典型癥狀為葉片斑駁黃化、果實畸形呈“紅鼻果”、植株系統(tǒng)性衰退。由于病原菌無法體外純培養(yǎng)，導(dǎo)致致病機制解析長期受阻。

研究團隊通過深度挖掘我國柑橘屬及蕓香科遠緣種質(zhì)資源，首次發(fā)現(xiàn)植物茉莉素信號通路核心轉(zhuǎn)錄因子MYC2及其互作E3泛素連接酶PUB21構(gòu)成抗病調(diào)控樞紐；創(chuàng)新性揭示柑橘“遠親”花椒、咖喱等植物中存在的PUB21DN旁系同源體，通過39位關(guān)鍵氨基酸變異形成顯性負效應(yīng)，顯著增強MYC2蛋白穩(wěn)定性，激活多種抗病蛋白及次生代謝物合成通路，使柑橘獲得對黃龍病的高抗甚至免疫能力。

基于天然抗性機制，研究團隊構(gòu)建了全球首個靶向穩(wěn)定MYC2蛋白的藥物篩選系統(tǒng)，并引入深度學(xué)習算法，從百萬級分子庫中高效篩選出APP3-14等系列治療小肽。在廣西、江西等地的田間試驗結(jié)果證實，該小肽可顯著抑制黃龍病菌定殖，阻斷病害傳播鏈，單季防控效率達80%。

團隊成員表示，該項成果不僅提供了可直接應(yīng)用的綠色生物農(nóng)藥候選分子，還發(fā)現(xiàn)了抗病基因，為未來利用基因編輯創(chuàng)制抗病新種質(zhì)提供重要靶標，可有效縮短柑橘抗病育種周期；同時，建立跨物種抗性元件利用范式，為其他作物抗病研究提供了新思路。（記者崔興毅、黃漢鑫）