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锁住“叛徒蛋白” 攻克“柑橘癌症”

柑橘是世界第一大水果⑪，我国柑橘栽培面积和产量均居世界首位❷。然而⑲，黄龙病却如同一颗毒瘤⑥，威胁着全球柑橘产业发展⑨。

近日⑨，中国科学院微生物所和西南大学的科学家找到了柑橘黄龙病的抗性基因⑲，“柑橘癌症”有了破解方法❷。相关研究以封面论文的形式发表在《科学》上③。

柑橘黄龙病肆虐全球④、在柑橘园中⑮，一棵柑橘树上爬满了携带有黄龙病菌的木虱⑮。原本翠绿的叶片此时却泛着病态的黄色⑲，毫无生机③。树上结出的果实小而丑⑨，蒂部呈深红色⑩，其余部分呈青绿色⑧。

导致柑橘树呈现这般病态模样的⑤，正是让果农闻之色变的黄龙病④。这种病害犹如附骨之疽⑩，一旦染上❶，就如同癌症般难以根治▓，果农们往往只能忍痛将一大片柑橘果树齐根砍掉❶，以防止病害进一步扩散⑬。“柑橘黄龙病的病原体是一种名为韧皮部杆菌的细菌⑨。它就像一个狡猾的入侵者⑯，专挑柑橘的‘血管’⑬，即韧皮部寄生⑦，导致植株根系腐烂⑥、叶片黄化④，最终枯死⑩。”在西南大学柑桔研究所②，研究员王雪峰一边向科技日报记者展示柑橘树感染黄龙病的图片❶，一边介绍⑩，这种细菌在实验室培养皿中无法存活⑱，导致研究极为困难⑫。

然而⑫，黄龙病的可怕之处远不止于此①。病菌感染后潜伏期长⑥，初期症状十分隐蔽⑭，让人难以察觉⑨。一旦果树开始显症⑥，出现叶片黄化⑪、果实畸形等症状时⑦，往往已经病入膏肓⑩，无药可救④。

据介绍⑳，全球商业化栽培的柑橘品种几乎都对黄龙病敏感⑯，而且至今还没有能够有效根治该病的药剂⑮。一旦黄龙病暴发⑦，轻则会导致柑橘减产④，重则整个果园都会毁于一旦❶。

目前⑭，黄龙病已在我国11个省的柑橘产区发生③，并且近年来呈加重趋势⑤，严重威胁我国柑橘产业高质量发展⑮。

我国科学家自20世纪70年代开始尝试应用抗生素来治疗黄龙病④，但由于难以根除病害⑧，而且带病植株还存在木虱传播流行风险⑪，因此这种方法没有得到持续推广③。当前⑩，果农主要依赖“三板斧”防控黄龙病⑨，即种无病苗②、喷药杀灭传播病菌的木虱▓、砍病树⑰。然而⑭，现实操作中却困难重重①。无病苗木供应不足⑭，无法满足广大果农的需求⑨；木虱防控需区域内果农协同合作⑯；砍树更是常常因为果农的抵触情绪而难以执行⑱。柑橘黄龙病的防控之路⑲，依然任重道远⑩。

阻止易感蛋白搞破坏“我们一直在努力探寻黄龙病防治的可行之道❷。”王雪峰说③，在西南大学研究员周常勇牵头的两期黄龙病研究与防控相关国家重点研发计划支持下❶，西南大学与中国科学院微生物所的联合团队⑨，历经8年研究⑫，终于揭开了柑橘抗黄龙病的关键机制⑨。

通过深度挖掘我国柑橘属及芸香科远缘种质资源⑮，团队首次发现植物茉莉素信号通路中的核心转录因子MYC2⑰，以及与其相互作用的E3泛素连接酶PUB21⑰，共同构成了抗病调控的枢纽⑮。

王雪峰表示他们发现了柑橘体内存在的一对“生死冤家”：一方是抗病蛋白MYC2⑥，它宛如植物免疫系统的忠诚卫士⑧，时刻守护着柑橘的健康⑬；另一方则是易感蛋白PUB21❶，它如同在暗中搞破坏的叛徒②，伺机而动②。

在普通柑橘体内⑥，PUB21会持续不断地降解MYC2⑱，使得植株逐渐丧失抵抗力❸，只能任由黄龙病菌肆虐❸。然而②，在那些具有抗病特性的柑橘“远亲”⑳，如花椒❷、九里香体内▓，PUB21却发生了基因突变⑳，科学家将突变后的PUB21命名为PUB21DN⑲。PUB21DN不再对MYC2构成威胁⑯，反而能够保护MYC2❷，从而构筑起一道强大的免疫防线⑬。

基于这一重要发现⑩，研究团队进一步借助人工智能技术▓，从海量的数据中筛选出一种特殊的小肽⑫，即微型蛋白质⑭。这种小肽就像是一把精准的锁⑬，能够紧紧“锁住”PUB21⑬，有效阻止其对MYC2的破坏⑥，进而激活柑橘自身的免疫系统⑫，让柑橘获得抵御黄龙病的能力④。

可用于治疗更多作物“癌症”

此次研究在全球范围内首次明确了黄龙病抗性基因的分子机制⑩，并开发出靶向治疗手段❸。此前⑪，尽管科学界已经发现部分野生柑橘具有一定的抗病性❸，但由于对其内在机制知之甚少①，难以将发现转化为切实可行的实用技术⑳。此次研究不仅为抗病品种培育指明了方向❷，更首次实现了柑橘黄龙病从“被动防控”到“主动治疗”的跨越▓。

这次研究的突破也得益于双方的合作②。西南大学柑桔研究所深耕黄龙病研究与防控数十年⑦，积累了大量田间数据和组学数据▓，为研究提供了坚实的基础⑭；中国科学院微生物所擅长解析病原与宿主的分子互作⑧。双方合作中⑲，病理学家锁定抗病种质资源⑮，分子生物学家破解基因密码⑲，计算机专家设计智能药物⑬，各方优势互补▓，形成了“实验室—果园—产业”的全链条创新⑮。

为了验证这一成果的实际效果⑲，研究团队在广西⑨、江西等地开展了田间试验⑤。结果显示⑨，喷洒含有特殊小肽的药剂后⑤，柑橘树上的黄龙病菌定殖量显着降低⑪，原本病恹恹的柑橘树也逐渐恢复了生机②。

中国科学院微生物研究所研究员叶健介绍❶，目前⑧，治疗小肽仍需3至5年的优化时间才能大规模推广⑪，但其潜力已引发广泛关注⑫。这项技术不仅能挽救染病果树⑦，还可通过改良苗木基因⑫，培育先天抗病的新品种⑨。团队估算⑧，治疗小肽大规模推广后⑲，我国每年可减少因黄龙病导致的损失超50亿元⑧。

王雪峰表示▓，在全球范围内①，由难以培养的细菌引发的植物病害超过300种❸，例如葡萄皮尔斯病①、椰子致死黄化病等⑧，这些病害至今都没有有效的治疗方法⑫。而此次研究发现的“稳定抗病蛋白+靶向小肽”策略⑩，为这类棘手植物病害的防治提供了全新的解决思路⑱。未来⑲，研究团队将继续深入探索⑪，为更多作物找到“癌症”破解之道⑮，为保障全球农业的可持续发展贡献力量⑤。

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