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杨凡梅 2025-05-14 【电竞】 1447 人已围观

锁住“叛徒蛋白” 攻克“柑橘癌症”

柑橘是世界第一大水果⑨，我国柑橘栽培面积和产量均居世界首位⑪。然而⑬，黄龙病却如同一颗毒瘤⑱，威胁着全球柑橘产业发展①。

近日⑤，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❶，“柑橘癌症”有了破解方法❶。相关研究以封面论文的形式发表在《科学》上⑩。

柑橘黄龙病肆虐全球⑰、在柑橘园中⑱，一棵柑橘树上爬满了携带有黄龙病菌的木虱⑤。原本翠绿的叶片此时却泛着病态的黄色❸，毫无生机⑯。树上结出的果实小而丑③，蒂部呈深红色❷，其余部分呈青绿色④。

导致柑橘树呈现这般病态模样的⑱，正是让果农闻之色变的黄龙病①。这种病害犹如附骨之疽⑥，一旦染上⑧，就如同癌症般难以根治❶，果农们往往只能忍痛将一大片柑橘果树齐根砍掉⑭，以防止病害进一步扩散⑳。“柑橘黄龙病的病原体是一种名为韧皮部杆菌的细菌⑲。它就像一个狡猾的入侵者⑱，专挑柑橘的‘血管’⑫，即韧皮部寄生②，导致植株根系腐烂⑭、叶片黄化⑥，最终枯死⑲。”在西南大学柑桔研究所❸，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⑨，一边介绍❸，这种细菌在实验室培养皿中无法存活⑫，导致研究极为困难⑮。

然而▓，黄龙病的可怕之处远不止于此▓。病菌感染后潜伏期长❸，初期症状十分隐蔽④，让人难以察觉❷。一旦果树开始显症⑲，出现叶片黄化❶、果实畸形等症状时⑧，往往已经病入膏肓⑫，无药可救⑭。

据介绍⑥，全球商业化栽培的柑橘品种几乎都对黄龙病敏感⑮，而且至今还没有能够有效根治该病的药剂▓。一旦黄龙病暴发①，轻则会导致柑橘减产④，重则整个果园都会毁于一旦⑥。

目前⑱，黄龙病已在我国11个省的柑橘产区发生❶，并且近年来呈加重趋势②，严重威胁我国柑橘产业高质量发展⑲。

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❷，但由于难以根除病害⑥，而且带病植株还存在木虱传播流行风险⑨，因此这种方法没有得到持续推广⑳。当前①，果农主要依赖“三板斧”防控黄龙病⑰，即种无病苗❸、喷药杀灭传播病菌的木虱❷、砍病树❷。然而⑤，现实操作中却困难重重⑩。无病苗木供应不足⑰，无法满足广大果农的需求❸；木虱防控需区域内果农协同合作⑩；砍树更是常常因为果农的抵触情绪而难以执行⑰。柑橘黄龙病的防控之路⑨，依然任重道远⑦。

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⑱。”王雪峰说⑳，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⑦，西南大学与中国科学院微生物所的联合团队▓，历经8年研究❸，终于揭开了柑橘抗黄龙病的关键机制⑭。

通过深度挖掘我国柑橘属及芸香科远缘种质资源③，团队首次发现植物茉莉素信号通路中的核心转录因子MYC2⑨，以及与其相互作用的E3泛素连接酶PUB21▓，共同构成了抗病调控的枢纽⑦。

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MYC2⑯，它宛如植物免疫系统的忠诚卫士⑭，时刻守护着柑橘的健康❸；另一方则是易感蛋白PUB21④，它如同在暗中搞破坏的叛徒①，伺机而动①。

在普通柑橘体内①，PUB21会持续不断地降解MYC2⑬，使得植株逐渐丧失抵抗力⑩，只能任由黄龙病菌肆虐▓。然而②，在那些具有抗病特性的柑橘“远亲”⑰，如花椒⑫、九里香体内①，PUB21却发生了基因突变④，科学家将突变后的PUB21命名为PUB21DN❶。PUB21DN不再对MYC2构成威胁⑬，反而能够保护MYC2⑯，从而构筑起一道强大的免疫防线⑰。

基于这一重要发现⑯，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④，即微型蛋白质⑨。这种小肽就像是一把精准的锁⑩，能够紧紧“锁住”PUB21③，有效阻止其对MYC2的破坏⑯，进而激活柑橘自身的免疫系统⑰，让柑橘获得抵御黄龙病的能力⑲。

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⑭，并开发出靶向治疗手段⑩。此前⑫，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⑧，难以将发现转化为切实可行的实用技术④。此次研究不仅为抗病品种培育指明了方向⑪，更首次实现了柑橘黄龙病从“被动防控”到“主动治疗”的跨越❷。

这次研究的突破也得益于双方的合作⑧。西南大学柑桔研究所深耕黄龙病研究与防控数十年❶，积累了大量田间数据和组学数据⑱，为研究提供了坚实的基础④；中国科学院微生物所擅长解析病原与宿主的分子互作③。双方合作中⑭，病理学家锁定抗病种质资源⑪，分子生物学家破解基因密码⑫，计算机专家设计智能药物⑪，各方优势互补⑳，形成了“实验室—果园—产业”的全链条创新⑬。

为了验证这一成果的实际效果⑧，研究团队在广西❸、江西等地开展了田间试验❸。结果显示⑱，喷洒含有特殊小肽的药剂后⑩，柑橘树上的黄龙病菌定殖量显着降低❷，原本病恹恹的柑橘树也逐渐恢复了生机⑦。

中国科学院微生物研究所研究员叶健介绍⑭，目前⑫，治疗小肽仍需3至5年的优化时间才能大规模推广⑬，但其潜力已引发广泛关注⑨。这项技术不仅能挽救染病果树③，还可通过改良苗木基因⑳，培育先天抗病的新品种⑥。团队估算⑰，治疗小肽大规模推广后⑬，我国每年可减少因黄龙病导致的损失超50亿元⑨。

王雪峰表示⑮，在全球范围内⑮，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③、椰子致死黄化病等⑳，这些病害至今都没有有效的治疗方法④。而此次研究发现的“稳定抗病蛋白+靶向小肽”策略⑨，为这类棘手植物病害的防治提供了全新的解决思路⑩。未来⑤，研究团队将继续深入探索⑦，为更多作物找到“癌症”破解之道⑯，为保障全球农业的可持续发展贡献力量⑲。

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