科技日报记者 杨仑
黄单胞菌是危害全球农业生产的重要植物病原细菌，能在水稻、柑橘、番茄等400多种作物上引发细菌性病害，由于抗病基因缺乏，该病害在我国多个稻区有快速蔓延之势，防控尤为困难，被列为我国重要的作物检疫性病害。
日前，记者从吉林农业大学了解到，该校植物保护学院、菌物学院孙文献教授团队联合国内外科研单位就黄单胞菌致病机制进行攻关，揭示了黄单胞菌核心致病因子AvrBs2促进侵染致病的分子机制，发现黄单胞菌存在一条“加工-转运-利用”专属营养品生产流水线，开创了阻断细菌营养摄取路径的抗病生物育种策略，通过切断病菌的“特供粮道”来实现作物抗病。
12月19日，这一成果发表在国际学术期刊《科学》（Science）上。
多年来，细菌核心致病因子AvrBs2如何帮细菌“作恶”一直是个未解之谜。历经十余年系统研究，孙文献教授团队证实黄单胞菌的AvrBs2是一种新型磷酸糖酯合成酶。该酶以植物细胞内尿苷二磷酸-α-D-半乳糖为底物，催化合成新型二糖——黄单胞糖。这种化合物无法被植物分解，经植物糖转运系统进入细胞间隙后，由细菌转运蛋白XanT吸收，再经磷酸二酯酶XanP水解为半乳糖-1-磷酸，供细菌生长繁殖。这样，AvrBs2-XanT-XanP系统构成黄单胞菌在寄主体内的专属营养生产供给线。
基于该发现，研究团队开创性地提出“抗营养”防控策略。实验显示，表达XanP的转基因水稻在Xoc侵染后，体内黄单胞糖累积量显著降低，抗病性明显提升，且未出现农艺性状及代谢物的变化，具备潜在的重大应用价值。鉴于AvrBs2在各类黄单胞菌中普遍存在，“抗营养”防控策略有望拓展应用于柑橘溃疡病、番茄斑点病等其他黄单胞菌病害，为农业绿色发展提供科学支撑。
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