北京
柑橘黃龍病被稱為“柑橘界的癌癥”，這種由?亞洲韌皮桿菌?引發的毀滅性病害，已肆虐全球近50個國家，導致柑橘產業年均損失超百億美元?。
近日，中國科學院微生物研究所等研究團隊，成功解析柑橘抗黃龍病核心分子機制，并利用人工智能（AI）技術篩選出可有效防控該病害的小肽。該研究不僅破解了困擾國際農業界缺乏柑橘黃龍病抗性基因的科學難題，也為全球柑橘產業可持續發展提供了新的解決方案。
研究團隊通過深度挖掘我國柑橘屬及蕓香科遠緣種質資源，首次發現植物茉莉素信號通路核心轉錄因子MYC2及其互作E3泛素連接酶PUB21構成抗病調控樞紐。
研究團隊創新性揭示柑橘“遠親”花椒、咖喱等植物中存在的PUB21DN旁系同源體，通過39位關鍵氨基酸變異形成顯性負效應，顯著增強MYC2蛋白穩定性，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，研究團隊構建了全球首個靶向穩定MYC2蛋白的藥物篩選系統，并引入深度學習算法，從百萬級分子庫中高效篩選出APP3-14等系列治療小肽。
經跨緯度、多中心田間試驗在廣西和江西等地證實，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%。
▲靶向蛋白降解的柑橘黃龍病抗性調控機制
該研究成果提供了可直接應用的綠色生物農藥候選分子，并發現了抗病基因，為未來利用基因編輯創制抗病新種質提供重要靶標，可有效縮短柑橘抗病育種周期。
此外，該研究建立了跨物種抗性元件利用范式，為其他作物抗病研究提供新思路。
研究團隊同步建立了“抗病基因挖掘-分子機制解析-智能藥物設計”全鏈條研發體系，相關研究內容已申請6項中國發明專利和3項國際專利。
相關論文信息：
https://science.org/doi/10.1126/science.adq7203
來源：中國科學院微生物研究所
責任編輯：吳昊 曹旸
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