在我們眼中，植物總是安靜生長(zhǎng)。但在微觀(guān)世界里，它們正與病菌進(jìn)行著激烈的“攻防戰(zhàn)”。近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物疫病研究團(tuán)隊(duì)因揭示疫霉菌的侵染機(jī)制并創(chuàng)制綠色防控新技術(shù)，榮獲2025年度教育部科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。

疫霉菌是農(nóng)作物的重要?dú)⑹?，在我?guó)，由其引起的大豆疫霉根腐病每年危害數(shù)千萬(wàn)畝農(nóng)田，可導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。經(jīng)過(guò)20多年研究，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)疫霉菌會(huì)向植物細(xì)胞釋放名為“效應(yīng)子”的致病蛋白，它們并非單獨(dú)攻擊，而是如波浪般持續(xù)沖擊植物免疫系統(tǒng)。更有趣的是，病菌會(huì)使用“聲東擊西”的戰(zhàn)術(shù)：先釋放一個(gè)無(wú)破壞力的“誘餌蛋白”XLP1，誘使植物免疫系統(tǒng)全力應(yīng)對(duì)；與此同時(shí)，真正的破壞性蛋白XEG1趁機(jī)潛入，瓦解植物細(xì)胞壁。

識(shí)破這一機(jī)制后，團(tuán)隊(duì)著手尋找能精準(zhǔn)識(shí)別XEG1的植物“哨兵”。通過(guò)篩選上千個(gè)植物受體蛋白，他們最終發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵蛋白R(shí)XEG1。它如同細(xì)胞外的衛(wèi)兵，一旦識(shí)別出XEG1，便立即啟動(dòng)植物免疫反應(yīng)，并能直接中和其毒性。相關(guān)成果發(fā)表于《自然》期刊，被譽(yù)為“植物與疫霉菌戰(zhàn)爭(zhēng)的史詩(shī)級(jí)發(fā)現(xiàn)”。

在理論突破基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)利用人工智能技術(shù)，像使用“分子手術(shù)刀”般對(duì)蛋白進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。一方面改造植物抗病蛋白，增強(qiáng)其抑菌特異性；另一方面對(duì)病菌XEG1蛋白進(jìn)行“去毒存益”的改造，創(chuàng)制出新型蛋白免疫誘抗劑--“楠秾佑康”。

噴灑后，“楠秾佑康”能為植物穿上持續(xù)數(shù)周的“免疫外衣”，在抵抗多種病害的同時(shí)，還能促進(jìn)生長(zhǎng)、延緩衰老。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步將“楠秾佑康”與早先研發(fā)的“種衣劑拌種技術(shù)”集成，構(gòu)建了覆蓋作物全生育期的綠色防控體系。該技術(shù)已在多地示范應(yīng)用，2025年大豆高產(chǎn)田畝產(chǎn)達(dá)344.1公斤。

“我們從基礎(chǔ)研究出發(fā)，目標(biāo)是為國(guó)家糧食安全提供綠色、可行的解決方案?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王源超教授表示。從解密致病機(jī)制，到發(fā)現(xiàn)抗病基因，再到創(chuàng)制綠色農(nóng)藥，這支團(tuán)隊(duì)正用科技力量，默默守護(hù)著糧食安全。

【江蘇科技報(bào)】江蘇科研團(tuán)隊(duì)為植物穿上“免疫外衣”

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