博士畢業于中國農業大學，西南大學研究員以唯一第一作者和共同通訊作者身份發表《Science》

近日，西南大學植物保護學院王善之研究員在《Science》期刊發表題為“A bacterial nutrition strategy for plant disease control”的研究成果。王善之研究員是本文的唯一第一作者，并與吉林農業大學孫文獻教授、杜克大學Sheng Yang He院士共同擔任通訊作者。

由稻生黃單胞菌（Xoc）引起的細菌性條斑病，是嚴重威脅水稻生產的重要病害之一，在我國南方稻區時有發生。由于栽培水稻普遍缺乏對該病的抗性，加之病情蔓延迅速，使得防治難度較大，該病害常年被列為我國重點檢疫性作物病害。近年來，隨著田間抗藥菌株的出現，細菌性條斑病的發生呈加重趨勢。目前，相關抗病基因的克隆缺乏，對該病害發生機制的認識也尚不充分。

Xoc主要依賴分泌三型效應蛋白作為致病手段。早在30多年前，科學家就已發現效應蛋白AvrBs2在黃單胞屬植物病原菌中高度保守，且是包括Xoc在內的多種黃單胞菌的關鍵致病因子，然而其具體的毒性機制長期未明。

王善之及其合作團隊最新研究發現，AvrBs2實際上是一種未被鑒定的磷酸糖酯合成酶。該蛋白在被分泌至植物細胞后，可合成一種環狀半乳糖磷酸二酯類化合物——研究團隊將其命名為“黃單胞糖”。黃單胞糖隨后借助植物細胞的轉運系統，被輸送至水稻葉片組織的質外體空間。進一步研究揭示，黃單胞糖作為一種細菌專用營養，可被Xoc的細胞外膜轉運蛋白XanT吸收，繼而在細菌內被特異性磷酸二酯酶XanP水解為D-半乳糖-1-磷酸，最終被Xoc代謝利用，為其生長提供能量。

該研究系統解析了Xoc通過“AvrBs2–XanT–XanP”途徑，在寄主體內構建的一條“合成-轉運-降解”一體化的糖類營養高效攝取通道。此外，研究還發現，在水稻中表達水解酶XanP可有效阻斷黃單胞糖的攝取途徑，從而提升水稻對細菌性條斑病的抗性。基于此，研究團隊提出了“抗黃單胞糖”育種新策略，為作物黃單胞菌病害的防控開辟了新方向。這一策略有望廣泛應用于多種作物黃單胞菌病害的抗性育種中。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ady8325