近日,中国科学院微生物研究所在柑橘抗黄龙病领域取得重要突破。该所叶健团队成功解析了柑橘抵抗黄龙病的核心分子机制,并运用人工智能技术筛选出能够有效防控该疾病的新型小肽。这一成果以封面文章的形式发表在国际权威期刊《科学》上。
柑橘黄龙病被称为柑橘种植中的"头号杀手",这种由亚洲韧皮杆菌引起的疾病已蔓延至全球近50个国家,每年给柑橘产业带来超过百亿美元的损失。这项研究不仅解决了长期以来困扰国际农业界缺乏柑橘黄龙病抗性基因的关键难题,还为全球柑橘产业的可持续发展提供了新的解决方案。
研究团队通过深入挖掘我国柑橘属及芸香科远缘种质资源,首次发现柑橘通过蛋白质降解过程调控黄龙病抗性的天然防御机制。通过对这一调控网络进行干预,能够使柑橘获得对黄龙病的高抗甚至免疫能力。
基于上述研究成果,科学家利用人工智能技术从大量候选物质中筛选出一组具有治疗效果的新型小分子肽。这些小肽在广西和江西等地的田间试验中表现出色,可有效抑制黄龙病菌的生长和传播,单季防控效率高达80%。
该研究具有三重重要意义:首先,为农业生产提供了可以直接使用的绿色生物农药候选物质;其次,发现了抗病基因,为未来利用基因编辑技术培育新型抗病品种提供了重要参考,可显著缩短柑橘抗病育种的周期;第三,建立了一套跨物种抗性元件利用的研究范式,为其他作物的抗病研究提供了新的思路。
据悉,该研究团队还建立了从"抗病基因挖掘-分子机制解析-智能药物设计"的完整研发体系,并已申请多项发明专利。这些研究成果不仅提升了我国在植物病理学领域的国际地位,也为全球柑橘产业的健康发展提供了重要保障。
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