水稻病害防控新方案!西南大学这一研究登上《科学》
人民日报客户端重庆频道王欣悦赵莹2025-12-19 16:57

水稻细菌性条斑病,是一种由稻生黄单胞菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,简称Xoc)引起的一种常见且棘手的水稻病害。因其传播迅速且水稻品种普遍缺乏抗性,防治难度大,该病害长期被列为我国农业检疫性病害。在实际生产中,防控通常依靠铜制剂等化学农药,但近年抗药性菌株的出现,使防控形势日益严峻,严重威胁着我国水稻的安全生产。

12月19日,国际学术期刊《科学》(Science)发表了西南大学植物保护学院王善之研究员团队题为《阻断营养:植物细菌病害防控新途径》“A bacterial nutrition strategy for plant disease control”的研究论文。该研究解析了植物病原细菌从寄主组织获取专用型营养物质的新方式,为植物病害防控提供了新思路。

病菌侵染水稻时,核心致病手段是向植物细胞内分泌一类名为“效应蛋白”的毒性蛋白,效应蛋白AvrBs2便是其一。早在30多年前,AvrBs2就被确认为黄单胞菌致病的关键效应蛋白之一,但其具体的作用机制一直是科学界未解的难题。

团队通过研究发现,AvrBs2实际上是一种特殊的“营养合成酶”。它被病原菌Xoc释放到寄主细胞内,会合成出一种名为“黄单胞糖”的环状磷酸糖类物质。随后,黄单胞糖被释放到寄主细胞外后,能被寄生在水稻叶肉细胞间隙的病原菌Xoc吸收利用。其中Xoc细胞外膜上的一个运输蛋白(XanT)把黄单胞糖吸收到细菌细胞内,接着细菌胞内的“分解酶”(XanP)把它水解成能被细菌利用的营养物质(α-D-半乳糖-1-磷酸),从而帮助细菌生长繁殖。这一发现揭示了致病菌Xoc在水稻体内建立的一条“合成—转运—利用”营养通道,通过持续掠夺宿主养分来维持自身生长的机制。

基于这一原理,研究团队提出了“抗黄单胞糖”育种的新思路:在水稻体内表达分解酶XanP,主动降解AvrBs2合成的黄单胞糖,从而切断病菌的营养获取途径,增强水稻对该病的抗性。这为防治水稻细菌性条斑病以及其他黄单胞菌引起的作物细菌病害提供了全新方向。

责任编辑:王欣悦
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