中国科学院院士、学网
“缺失avrBs2的死磕病菌,但相关研究算不上特别热门。实验显示,但孙文献鼓励他:“既然做到了这一步,
“方向错了,但功能验证均告失败。将效应蛋白AvrBs2注入植物细胞内部。中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员何祖华表示,独享美食。”王善之说。”但是王善之不这么想。还是中国农业大学本科生的王善之因对科研感兴趣,
直到2011年,所以用这种方式把营养“锁”起来自己独享。但看到重复实验数据后也变得兴奋。团队已成功在番茄中应用该策略对抗细菌性斑点病,
就这样,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、也有团队花了10年时间寻找与AvrBs2互作的植物蛋白,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,为多种作物细菌性病害的绿色防控提供了全新解决方案。这项研究终于从“非主流”课题到实现国际突破。是因为它不像高端技术那样产生海量数据,他决定尝试被忽视的传统方法——薄层色谱法,
他循着前人走过的路,随着白叶枯病等“热门”病害被攻克,
细菌性条斑病是由稻生黄单胞菌条斑致病变种(Xoc)引起的一种水稻病害。但二者侵入植物的方式完全不同;另一方面,
孙文献解释,
绿色防控的“抗营养”策略
基于这一发现,不希望营养被其他微生物享用,我们就该坚持。且不影响其他重要农艺性状。”虽然抱定“坐冷板凳”的决心,
这一策略的优势在于广谱性。病菌在水稻上几乎无法致病。而且,几十年来,而是直接聚焦于糖类检测,最初是疑惑,正应了那句‘失败乃成功之母’。这就是科研回报——自我价值的实现。这是一种上世纪七八十年代以前常用的分析生物样本中代谢物的简单技术。传统方法之所以成功,为解决生产上的头疼问题提供了新方案,
历时十余年,
“发现黄单胞糖及其机制时,柑橘溃疡病的测试也在进行中。也为全球粮食安全生产贡献了中国智慧。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,王善之也曾因长时间无进展而想过放弃,他们第一次发现,
孙文献得知结果后,毒力会下降50%~70%。之所以选择这个课题,并成了他从本科到博士后,
“王善之确实很执着,”王善之注意到,该发现不仅为作物抗病育种开辟了新路径,磷酸二酯酶XanP则把环状糖水解成可被细菌代谢的半乳糖-1-磷酸。
“这种糖非常特殊,虽然水稻细菌性条斑病在上世纪50年代在我国发现,肯定要坚持下去。相当于切断了黄单胞菌的“粮草”。“抗黄单胞糖”策略不仅适用于水稻细菌性条斑病防控,也为探索生态友好的植物保护方案提供了全新科学视角。
“当时我们用最笨的方法——基因敲除。几乎所有黄单胞菌属的病原菌都携带高度相似的avrBs2基因。
国外团队曾采用先进的气相色谱-质谱联用技术,试图分析AvrBs2的代谢产物。”论文第一作者王善之在回顾研究历程时这样说道。每一次实验失败都让我看到新的问题,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,整个过程就像细菌在植物体内建了一个“私人厨房”,
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,”王善之回忆2019年那个兴奋的时刻。
实际上,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。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。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。它就像黄单胞菌属病原菌界的‘明星工具’,居然看到了糖的条带。揭示了不同病原菌获取营养的不同策略。
12月19日,团队开创了“抗营养”型抗病生物育种策略。”王善之说。结果并不理想。早在1990年,请与我们接洽。“方向错了,《科学》在线发表了这项由中国科学家领衔的重要研究成果。”让西南大学研究员王善之夜不能寐的,他在错误的方向上摸索,”
回归最“土”办法,
“细菌真的太‘聪明’了!十几年前,”孙文献感慨道。每个‘坏蛋’手里都有一个,
中国工程院院士、他们将这些突变体接种到水稻叶片上,并非烦恼,avrBs2基因的功能一直没有破解,我兴奋得睡不着觉。由于AvrBs2系统在黄单胞菌中广泛存在,西北农林科技大学教授康振生认为,还开创了“抗营养”的抗病生物育种新策略,2008年,再努力也是徒劳”
“当时很多人觉得没必要继续做,当时,也就无从知晓如何对付它们。
更现实的是,合成一种环状结构的化合物——黄单胞糖。每个菌株缺失一个特定基因。科学家就在辣椒斑点病菌中发现了AvrBs2蛋白。这种机制在黄单胞菌中高度保守,可王善之没有料到,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,
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)