記者從吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)、西南大學(xué)獲悉，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)教授孫文獻(xiàn)團(tuán)隊(duì)、西南大學(xué)研究員王善之團(tuán)隊(duì)與美國(guó)杜克大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作，揭示了水稻細(xì)菌性條斑病菌的獨(dú)特營(yíng)養(yǎng)獲取機(jī)制�；�于此研究，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)創(chuàng)了“抗黃單胞糖”的生物育種策略，為防治多種重要作物細(xì)菌性病害提供了新途徑。相關(guān)研究論文日前發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。

　　水稻細(xì)菌性條斑病是一種由稻生黃單胞菌(Xoc)引起的常見(jiàn)且棘手的水稻病害。該病害讓水稻葉片布滿(mǎn)黃褐色條斑，嚴(yán)重影響生長(zhǎng)，導(dǎo)致減產(chǎn)。由于缺乏抗病品種，農(nóng)民主要依賴(lài)含銅農(nóng)藥防治該病害。但近年來(lái)，病菌對(duì)含銅農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性，而學(xué)界對(duì)其“作案手法”又了解有限，導(dǎo)致防治越來(lái)越難。

　　科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，該病菌侵染水稻的核心致病手段，是向細(xì)胞內(nèi)分泌一類(lèi)名為效應(yīng)蛋白的毒性蛋白，其導(dǎo)致細(xì)菌生存繁殖。效應(yīng)蛋白AvrBs2便是其中一員。早在30多年前，它就被確認(rèn)為黃單胞菌致病的關(guān)鍵效應(yīng)蛋白之一，然而其具體的作用機(jī)制長(zhǎng)期未明。

　　團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，AvrBs2其實(shí)是一個(gè)“食物制造機(jī)”。它被病菌注入水稻細(xì)胞后，會(huì)合成一種環(huán)狀糖分子——黃單胞糖。隨后，這套“偷糧流水線”開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，形成一條“合成—轉(zhuǎn)運(yùn)—利用”營(yíng)養(yǎng)通道，通過(guò)持續(xù)掠奪宿主養(yǎng)分來(lái)維持自身生長(zhǎng)。王善之說(shuō)，這相當(dāng)于病菌不是“自帶干糧”，而是在水稻內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)了一個(gè)“食品加工廠”。

　　如何切斷這一“偷糧”流水線？團(tuán)隊(duì)想到了一個(gè)辦法“截胡”。研究人員發(fā)現(xiàn)，如果在水稻體內(nèi)表達(dá)分解酶XanP，就有望切斷病菌的這條營(yíng)養(yǎng)獲取途徑，增強(qiáng)水稻對(duì)該病的抗性。這就好比在“小偷的廚房”里安插了一個(gè)“食物銷(xiāo)毀員”，糧食剛做出來(lái)就將其銷(xiāo)毀。

　　基于這個(gè)原理，研究團(tuán)隊(duì)提出“抗黃單胞糖”育種的新思路。這為防治水稻細(xì)菌性條斑病以及其他由黃單胞菌引起的作物細(xì)菌病害提供了全新方向，也為未來(lái)培育抗病作物品種、減少化學(xué)農(nóng)藥依賴(lài)提供了關(guān)鍵的原理支持。