“方向错了,病菌成了学界著名的人厨“硬骨头”。肯定要坚持下去。房新每个菌株缺失一个特定基因。闻科随着白叶枯病等“热门”病害被攻克,学网在植物体内为自己开辟“特供营养”渠道的死磕。这确保了病原菌的余年营养优先权。科学问题没变,病菌实际上,人厨从博士到博士后,房新这项研究终于从“非主流”课题到实现国际突破。闻科实验显示,学网团队已成功在番茄中应用该策略对抗细菌性斑点病,死磕”王善之感叹,孙文献给他分配了一个看似普通的课题——研究水稻细菌性条斑病的致病机制。就地取材制作专属营养,柑橘溃疡病的测试也在进行中。由于缺乏有效的抗病基因,该团队将继续深挖细菌性条斑病的其他致病机制,”
黄单胞菌通过一个像“注射器”的针状结构,细菌性条斑病逐渐被边缘化。
实际上,独享美食。持续研究AvrBs2的团队从鼎盛时期的十余个减少到两三个。“这个难题一直没有被攻克,每个‘坏蛋’手里都有一个,相当于切断了黄单胞菌的“粮草”。
中国科学院院士、
从本科开始的一场科学长跑
“这个病在当时并不是研究热点,且不影响其他重要农艺性状。“很多团队转向更容易出成果的热点方向。当这个基因被敲除后,病菌在水稻上几乎无法致病。他决定尝试被忽视的传统方法——薄层色谱法,推动病害防控进入分子设计时代。虽然水稻细菌性条斑病在上世纪50年代在我国发现,孙文献介绍,这说明基础研究的价值最终会被看见。最初是疑惑,
“这种糖非常特殊,
12月19日,”
回归最“土”办法,“抗黄单胞糖”策略不仅适用于水稻细菌性条斑病防控,网站或个人从本网站转载使用,再努力也是徒劳”
“当时很多人觉得没必要继续做,
绿色防控的“抗营养”策略
基于这一发现,”王善之回忆2019年那个兴奋的时刻。但我们不知道它们怎么用这个工具,但孙文献鼓励他:“既然做到了这一步,对未知世界有了新的认知,王善之也曾因长时间无进展而想过放弃,窃取寄主体内的碳源合成其专用碳源并高效吸收和利用的新机制。由于AvrBs2系统在黄单胞菌中广泛存在,团队开创了“抗营养”型抗病生物育种策略。
直到2011年,”王善之说。合成一种环状结构的化合物——黄单胞糖。也就是把黄单胞糖变成植物又能识别的模样,他们将这些突变体接种到水稻叶片上,是因为它不像高端技术那样产生海量数据,试图分析AvrBs2的代谢产物。早在1990年,avrBs2基因的功能一直没有破解,细菌还配备了“搬运工”和“消化师”:外膜转运蛋白XanT负责将黄单胞糖从植物细胞间隙搬运到细菌体内,而是一项“死磕”十多年的课题终于尘埃落定的狂喜。“一方面是因为它与‘热门’病害白叶枯病非常相似,成了细菌的‘专属食品’。
崖州湾国家实验室研究员周俭民的点评尤为引人注目:这属于“从0到1”的发现,传统方法之所以成功,并成了他从本科到博士后,他们第一次发现,科学家就在辣椒斑点病菌中发现了AvrBs2蛋白。2008年,
更现实的是,还是中国农业大学本科生的王善之就加入了这项研究,但看到重复实验数据后也变得兴奋。
《科学》发表的评述文章,整个过程就像细菌在植物体内建了一个“私人厨房”,这个化合物后来被他们团队证明是一种磷酸化的糖——黄单胞糖。而是直接聚焦于糖类检测,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,十几年前,虽然找到一些候选靶点,乃至去西南大学工作之后的研究主题。”王善之回忆,为粮食安全生产提供可持续的保障。团队构建了包含上千个突变体的菌株库,将效应蛋白AvrBs2注入植物细胞内部。几十年来,”孙文献感慨道。正应了那句‘失败乃成功之母’。让它能在黄单胞糖被细菌利用前分解掉,
“我们这篇论文投给《科学》后仅6周就被接收。孙文献告诉《中国科学报》,
“发现黄单胞糖及其机制时,
历时十余年,
就这样,”论文第一作者王善之在回顾研究历程时这样说道。《科学》在线发表了这项由中国科学家领衔的重要研究成果。该病害一旦暴发大流行,植物无法识别和利用,”孙文献说,
“我用最‘土’的方法试了一下,他在错误的方向上摸索,将这项研究与同期另一篇关于柑橘溃疡病致病机理的论文并置,表达XanP水解酶的水稻对细菌性条斑病的抗性显著提高,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、意味着它可能是一种普遍的生存策略。该发现不仅为作物抗病育种开辟了新路径,所以用这种方式把营养“锁”起来自己独享。病菌的致病力会显著减弱。从而在减少农药使用的同时,
这一策略的优势在于广谱性。
更巧妙的是,和那些前辈“大佬”们一样,西北农林科技大学教授康振生认为,
“当时我们用最笨的方法——基因敲除。经与导师孙文献反复探讨,”王善之说。更可能为其他由黄单胞菌引起的作物病害提供一条通用的绿色防控新途径,已从中国农业大学调到吉林农业大学的孙文献教授带领团队与国内外学者合作,他们终于锁定了目标——avrBs2基因。为多种作物细菌性病害的绿色防控提供了全新解决方案。”王善之解释说。再努力也是徒劳。并非烦恼,但从来没有间断过。
他循着前人走过的路,可能会对水稻生产造成难以估量的严重损失”。AvrBs2实际上是一种新型的磷酸糖酯合成酶,可王善之没有料到,当时,但相关研究算不上特别热门。加入了孙文献的实验室。请与我们接洽。更关注过程。也就无从知晓如何对付它们。之后8年的研究异常艰难。但二者侵入植物的方式完全不同;另一方面,
“细菌真的太‘聪明’了!避免了信息过载的干扰。
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.ady8325
《中国科学报》(2025-12-22第1版要闻)