北京大學化學與分子工程學院、北大-清華生命科學聯合中心雷曉光團隊聯合中國科學院遺傳發育所、崖州灣國家實驗室周儉民團隊，首次揭示了植物新型廣譜抗病天然產物——芥酸酰胺及其抗病機制和化學防御策略，對于開發新型綠色無害農藥、減少細菌病害、保證植物安全具有重要意義。相關研究成果日前發表于國際學術期刊《科學》。
雷曉光告訴記者，植物細菌性病害是農業生產和生態平衡的重大威脅之一。這類病害由病原細菌侵染植物組織引發，可導致葉斑、枯萎、腐爛等多種癥狀，嚴重時甚至能造成農作物大面積減產乃至絕收，每年都會帶來巨量的經濟損失。“抗菌藥物的發展，為解決這一農業問題帶來了福音。比如，抗生素可以直接消滅細菌，但與人類使用抗生素一樣，細菌在抗生素‘打壓’下，會進化和突變，進而產生耐藥性。更重要的是，抗生素也會‘不分敵我’，讓正常的細菌受到損傷。因此，我們在探尋一種無損害、無耐藥性的植物抗菌新機制。”
雷曉光團隊與合作者從名為擬南芥的植物中發現了一種獨特的天然物質“芥酸酰胺”。這種物質不會直接殺死細菌，而是針對性抑制細菌致病的關鍵武器——三型分泌系統的毒素蛋白。它能顯著減弱丁香假單胞菌、黃單胞菌等常見有害細菌的致病力。
“這樣一來，我們便找到一種可以不直接和細菌‘開戰’，但能有效抗菌的方法，就像用巧勁制服敵人，達到‘不戰而屈人之兵’的目的。目前，我們已在西紅柿、獼猴桃等果蔬種植中，試用這種環保安全的芥酸酰胺生物農藥，初步效果很理想。”雷曉光表示，這種獨特的作用模式不僅確保了更高的生物安全性，還顯著減少了對環境的污染風險，更有效規避了細菌耐藥性的產生。
“可以說，這項研究不僅突破了領域內對植物抗性代謝物作用機制的傳統認知，更為研發環境友好型生物農藥開辟了全新路徑，為開展作物抗病分子育種提供了重要的理論基礎和技術支撐，對推動綠色農業發展具有重要的科學意義和應用價值。”雷曉光說。
北京大學化學與分子工程學院、北大-清華生命科學聯合中心雷曉光團隊聯合中國科學院遺傳發育所、崖州灣國家實驗室周儉民團隊，首次揭示了植物新型廣譜抗病天然產物——芥酸酰胺及其抗病機制和化學防御策略，對于開發新型綠色無害農藥、減少細菌病害、保證植物安全具有重要意義。相關研究成果日前發表于國際學術期刊《科學》。
雷曉光告訴記者，植物細菌性病害是農業生產和生態平衡的重大威脅之一。這類病害由病原細菌侵染植物組織引發，可導致葉斑、枯萎、腐爛等多種癥狀，嚴重時甚至能造成農作物大面積減產乃至絕收，每年都會帶來巨量的經濟損失。“抗菌藥物的發展，為解決這一農業問題帶來了福音。比如，抗生素可以直接消滅細菌，但與人類使用抗生素一樣，細菌在抗生素‘打壓’下，會進化和突變，進而產生耐藥性。更重要的是，抗生素也會‘不分敵我’，讓正常的細菌受到損傷。因此，我們在探尋一種無損害、無耐藥性的植物抗菌新機制。”
雷曉光團隊與合作者從名為擬南芥的植物中發現了一種獨特的天然物質“芥酸酰胺”。這種物質不會直接殺死細菌，而是針對性抑制細菌致病的關鍵武器——三型分泌系統的毒素蛋白。它能顯著減弱丁香假單胞菌、黃單胞菌等常見有害細菌的致病力。
“這樣一來，我們便找到一種可以不直接和細菌‘開戰’，但能有效抗菌的方法，就像用巧勁制服敵人，達到‘不戰而屈人之兵’的目的。目前，我們已在西紅柿、獼猴桃等果蔬種植中，試用這種環保安全的芥酸酰胺生物農藥，初步效果很理想。”雷曉光表示，這種獨特的作用模式不僅確保了更高的生物安全性，還顯著減少了對環境的污染風險，更有效規避了細菌耐藥性的產生。
“可以說，這項研究不僅突破了領域內對植物抗性代謝物作用機制的傳統認知，更為研發環境友好型生物農藥開辟了全新路徑，為開展作物抗病分子育種提供了重要的理論基礎和技術支撐，對推動綠色農業發展具有重要的科學意義和應用價值。”雷曉光說。
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