世界农化网中文网报道：近日，中国科学院微生物研究所叶健团队发表了题为″Targeted MYC2 stabilization confers citrus Huanglongbing resistance″的Science封面文章。从解码″叛徒基因″到设计智能抗菌肽，中国科学家用十年探索揭示了植物与病原博弈的微观战场。该研究成功解析柑橘抗黄龙病核心分子机制，并利用人工智能（AI）技术筛选出可有效防控该病害的小肽。这项研究不仅破解了困扰国际农业界缺乏柑橘黄龙病抗性基因的科学难题，也为全球柑橘产业可持续发展提供了新的解决方案。


QQ20250414-115450.png


柑橘黄龙病（HLB）被称为″柑橘癌症″，由难培养的细菌″亚洲柑橘木虱″传播，导致全球柑橘产业每年损失超百亿元。过去，所有商业柑橘品种均易感此病，且缺乏有效防控手段。中国科学家团队通过对比易感品种（如甜橙）与抗病野生柑橘（如道县野橘）的基因差异，发现一个关键基因——PUB21。该基因编码的蛋白会加速降解植物防御信号中的核心因子MYC2，从而削弱柑橘的茉莉酸（JA）抗病通路，使细菌趁虚而入。研究证实，PUB21表达水平与黄龙病严重程度正相关，堪称植物的″叛徒基因″。


研究团队通过深度挖掘我国柑橘属及芸香科远缘种质资源，首次发现植物茉莉素信号通路核心转录因子MYC2及其互作E3泛素连接酶PUB21构成抗病调控枢纽。创新性揭示柑橘"远亲"花椒、咖喱等植物中存在的PUB21DN旁系同源体，通过39位关键氨基酸变异形成显性负效应，显著增强MYC2蛋白稳定性，激活多种抗病蛋白及次生代谢物合成通路，使柑橘获得对黄龙病的高抗甚至免疫能力。基于天然抗性机制，团队构建了全球首个靶向稳定MYC2蛋白的药物筛选系统，并引入深度学习算法，从百万级分子库中高效筛选出APP3-14等系列治疗小肽。经跨纬度多中心田间试验在广西和江西等地证实，该小肽可显著抑制黄龙病菌定殖，阻断病害传播链，单季防控效率达80%。


QQ20250416-104734.png

图1.靶向蛋白降解的柑橘黄龙病抗性调控机制


这项研究不仅为黄龙病防控提供了突破性方案，更开创了″靶向稳定抗病蛋白″的新思路。传统抗病育种依赖基因编辑或引入外源抗病基因，而此项技术通过调控宿主自身蛋白稳定性，副作用更小、适用性更广。


研究同步建立了"抗病基因挖掘-分子机制解析-智能药物设计"全链条研发体系，相关研究内容已申请6项中国发明专利和3项国际专利。团队表示，这一策略还可拓展至其他由难培养病原体引发的作物疾病（如葡萄黄化病、枣疯病），为全球农业可持续发展注入新希望。


原文链接：Targeted MYC2 stabilization confers citrus Huanglongbing resistance