柑橘作為全球最重要的經(jīng)濟(jì)作物和第一大水果，年產(chǎn)值超萬(wàn)億元。然而柑橘產(chǎn)業(yè)正遭受柑橘黃龍病（Huanglongbing, HLB）的毀滅性威脅。黃龍病主要由韌皮部專性寄生菌-韌皮桿菌亞洲種Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) 引發(fā)，通過(guò)柑橘木虱傳播，導(dǎo)致葉片斑駁黃化、果實(shí)畸形及植株系統(tǒng)性衰退。該病已在全球50多個(gè)產(chǎn)區(qū)蔓延，我國(guó)廣西、江西等主產(chǎn)區(qū)受災(zāi)超百萬(wàn)畝，年損失超百億元。由于CLas無(wú)法體外培養(yǎng)致病機(jī)制不明，加之主栽品種缺乏抗性基因，農(nóng)藥防控收效甚微，病害呈不可逆擴(kuò)散趨勢(shì)，成為全球柑橘產(chǎn)業(yè)生存危機(jī)。

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2025年4月11日，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所葉健研究員團(tuán)隊(duì)在《Science》雜志以封面文章形式在線發(fā)表題為Targeted MYC2 stabilization confers citrus Huanglongbing resistance的研究成果。該研究首次系統(tǒng)性解析了柑橘應(yīng)對(duì)黃龍病（Huanglongbing, HLB）的核心分子機(jī)制，揭示了由E3泛素連接酶PUB21與轉(zhuǎn)錄因子MYC2構(gòu)成的抗性遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。基于機(jī)制解析，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)人工智能輔助篩選技術(shù)鑒定出雙功能肽APP3-14，該小肽可特異性穩(wěn)定MYC2蛋白并阻斷其泛素化降解。田間驗(yàn)證顯示，APP3-14能顯著抑制黃龍病病原菌擴(kuò)散，單季防控效率達(dá)80%，且對(duì)柑橘植株生長(zhǎng)無(wú)不良影響。這一發(fā)現(xiàn)闡明了植物-病原互作的新模式。值得注意的是，該研究中小肽APP3-14的研發(fā)及其田間應(yīng)用為黃龍病的綠色防控提供了創(chuàng)新性解決方案，不僅豐富了現(xiàn)有的防控手段，還為以小肽為核心的新一代綠色農(nóng)藥研發(fā)注入了強(qiáng)勁動(dòng)力，有望加速相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

中國(guó)科學(xué)院微生物研究所葉健研究員、趙平芝副研究員以及西南大學(xué)王雪峰研究員為該論文的通訊作者。中國(guó)科學(xué)院微生物研究所趙平芝副研究員、楊歡博士研究生和孫艷偉高級(jí)工程師為該論文的共同第一作者。中國(guó)科學(xué)院微生物研究所方榮祥院士、西南大學(xué)周常勇研究員以及美國(guó)加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校Daniel J. Kliebenstein教授為該研究提供了重要的建設(shè)性意見(jiàn)。北京華大生命科學(xué)研究院孫海汐研究員和肖韓碩士、贛南師范大學(xué)易龍教授以及葉健研究員團(tuán)隊(duì)其他成員也參與了這項(xiàng)研究工作。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院植保系青年教師張曉曉博士參與了本項(xiàng)研究中小肽APP3-14的田間綠色防控示范工作。

APP多肽穩(wěn)定抗性蛋白MYC并展現(xiàn)出殺菌活性