科技日报记者 王祝华 通讯员 李政泽
生病的人会发烧，遇到病菌会调动免疫——植物也一样，但木薯偏偏斗不过一种叫“细菌性枯萎病”的顽疾。近日，海南大学热带农林学院教授陈银华团队联合古巴、国际热带农业中心和中国热带农业科学院等单位，找到了病原菌“打败”木薯免疫力的关键一步，为培育抗病木薯新品种提供了新思路。研究成果发表在国际知名期刊《植物生理学》。
细菌性枯萎病是木薯生产中最头疼的病害之一，严重时能让大片木薯枯死。病原菌入侵时，会像注射疫苗一样，让一种叫XopAG的蛋白质侵蚀进木薯细胞里。这种蛋白质专门负责“捣乱”，干扰木薯的免疫防线，但它是怎么起作用的，科学家一直没搞清楚，这也成了培育抗病品种的一大障碍。
团队的研究发现，XopAG进入木薯细胞后，盯上了一个叫MeHSP26的小蛋白。这个蛋白平时帮木薯“站岗放哨”，是免疫卫士。XopAG先和它紧紧抱在一起，再借助细胞里一套天然的“垃圾清理”机制，把这个免疫卫士一点点拆掉、清理掉。MeHSP26被清除后，木薯体内一类能杀菌的黄酮物质就造不出来了，抵抗力随之大幅下降，病也就乘虚而入。
为了验证这条“致病链条”，团队做了层层递进的实验：把XopAG从病原菌里敲掉，病原菌的破坏力明显下降；再把XopAG补回去，破坏力又恢复了——说明它就是那个“捣乱分子”。通过大规模蛋白分析，团队还发现病原菌入侵后，木薯体内数百种蛋白发生变化，尤其集中在黄酮类物质的合成环节，造黄酮的关键“生产线”明显增加。进一步的实验证实，XopAG在细胞里确实和MeHSP26直接抱团，而一旦人为削弱MeHSP26，木薯的黄酮含量和抗病力都会跟着下降，反过来证明它是免疫的“正面角色”。
陈银华表示，研究找到的MeHSP26就像一个“抗病开关”，可以作为分子标记和基因编辑的候选靶点，帮助科研人员培育出抗枯萎病的新木薯品种。这项成果也是团队与古巴、国际机构多年合作的结晶，双方的合作今年获得了国家自然科学基金国际（地区）合作研究项目的资助。
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