研究解决柑橘黄龙病的重要科学问题

柑橘类黄龙病被称为“柑橘类癌症”。中国科学院微生物研究所叶健团队分析了柑橘类抗黄龙病的核心分子机制，利用人工智能技术筛选出能有效预防和控制该病的小肽。本研究解决了国际农业界缺乏柑橘类黄龙病抗性基因的科学问题，为全球柑橘产业的可持续发展提供了新的解决方案。

通过挖掘我国柑橘属和云香科的远缘种质资源，首次发现MYC2及其E3泛素连接酶PUB21是植物茉莉素信号通路的核心转录因子，形成了抗病调节枢纽。研究发现，柑橘的“远亲”，即花椒、咖喱等植物的PUB21DN旁系同源体，通过39位关键氨基酸变异形成显性负效应，增强了MYC2蛋白的稳定性，激活了各种抗病蛋白和次生代谢物的合成通路，使柑橘对黄龙病具有很高的抵抗力甚至免疫力。基于自然抵抗机制，研究构建了世界上第一个针对稳定MYC2蛋白的药物筛选系统，并引入了深度学习算法，在百万级分子库中高效筛选出APP3-14等一系列治疗肽。广西、江西等地通过跨纬度多中心田间试验证实，该肽能显著抑制黄龙病菌的定殖，阻断病害传播链，单季防治效率80%。

上述研究提供了可直接应用的绿色生物农药候选人;抗病基因的发现有望为未来利用基因编辑创造抗病新种质提供重要目标，缩短柑橘抗病育种周期;建立了跨物种抗病元件的使用范式，为其他作物抗病研究提供了新的思路。研究同时建立了“抗病基因挖掘-分子机制分析-智能药物设计”的全链条研发体系。

4月11日，相关研究成果作为封面文章发表在《科学》上(Science)是的。研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和中国科学院相关项目的支持。该工作由微生物学研究所和西南大学完成。