在全球粮食安全面临多重挑战的背景下,我国农业科研领域传来重大突破。
西南大学植物保护学院王善之研究员领衔的科研团队,经过多年攻关成功解析了水稻细菌性条斑病的致病机理,这项具有里程碑意义的研究成果于12月20日发表于国际顶级学术期刊《科学》。
问题严峻性凸显 由稻生黄单胞菌(Xoc)引发的细菌性条斑病,被列为我国重点检疫性作物病害。
该病害具有传播快、危害大等特点,可导致水稻减产20%-30%,严重时甚至造成绝收。
更令人担忧的是,当前主流水稻品种普遍缺乏对该病的天然抗性,而长期依赖的铜制剂等化学防治手段,因病原菌产生抗药性而效果逐年下降。
致病机制终破解 研究团队通过分子生物学和生物化学等多学科交叉研究,首次发现病原菌分泌的AvrBs2效应蛋白具有特殊功能。
这种蛋白能在水稻细胞内合成环状糖类物质"黄单胞糖",随后通过细菌外膜转运蛋白XanT吸收,最终由分解酶XanP转化为细菌生长所需养分。
这一发现完整揭示了病原菌建立"合成—转运—利用"营养通道的全过程,解开了困扰学界30余年的科学谜题。
创新防治策略诞生 基于这一发现,研究团队开创性地提出"阻断营养"防控理念。
通过在水稻中表达分解酶基因xanP,成功降解病原菌赖以生存的黄单胞糖,使试验水稻的抗病性显著提升。
这种"抗黄单胞糖"育种策略避免了传统化学防治的环境污染问题,也为抗病品种培育提供了明确靶点。
应用前景广阔 业内专家指出,该研究成果不仅适用于水稻细菌性条斑病防治,其揭示的致病机制对由其他黄单胞菌引起的作物病害同样具有指导意义。
据农业农村部数据显示,我国水稻年种植面积约3000万公顷,该项技术若推广应用,每年可减少数十亿元经济损失。
农业病害防控的难点,在于病原与作物长期博弈中不断“升级”的生存策略。
此次研究从病原菌的营养需求入手,揭示其在寄主体内搭建补给通道的关键环节,并提出有针对性的阻断方案,体现了从机理到应用的研究导向。
面向粮食安全与绿色发展,持续强化基础研究与育种转化衔接,推动更多“看得见靶点、用得上技术”的成果落地,才能为稳产增产与农业可持续发展提供更坚实的科技支撑。