Science封面：解码柑橘绿化抗性，开发人工智能辅助治疗

在《科学》杂志上发表的一项开创性研究中，由中国科学院微生物研究所叶健教授领导的研究小组首次确定了柑橘抗黄龙病（HLB）的机制。

利用人工智能（AI），该团队还开发了抗菌肽，为对抗这种疾病提供了一种有希望的治疗方法。这一发现解决了农业社区长期存在的挑战-柑橘中缺乏自然发生的hlb抗性基因。

柑橘黄萎病是现代农业中最具破坏性的植物病害之一，每年造成数十亿美元的损失。该病主要由亚洲念珠菌（Candidatus Liberibacter asiaticus, CLas）引起，由亚洲柑橘木虱（Diaphorina citri）传播。由于没有已知的治疗方法，HLB已经摧毁了亚洲、非洲、美洲和欧洲50个国家数百万英亩的柑橘作物，由于其深远的影响和根除的难度，使其成为“百年病”。所有商业柑橘品种都是易感的，一旦感染，树木通常会在几年内死亡。

为了解决这个问题，研究人员确定了一个关键的抗性途径，涉及转录因子MYC2及其相互作用的E3连接酶PUB21。通过对芸香科柑橘类及其远亲的研究，他们在咖喱叶植物Bergera koenigii和花椒植物Zanthoxylum bungeanum中发现了PUB21的近亲。这些类似物编码了PUB21的显性阴性形式（PUB21DN），其特征是在残基39上发生了抑制PUB21活性的关键突变。这种抑制稳定了MYC2蛋白，显著增强了防御途径和抗菌代谢物的产生，赋予了对HLB的免疫力。经过工程改造过表达PUB21DN的转基因柑橘植物显示出对该疾病的抗性增强。

基于这些自然抗性机制，研究人员使用人工智能驱动的筛选技术通过抑制PUB21活性来稳定MYC2。通过这种方法，他们确定了一组抗蛋白水解肽（APPs），包括APP3-14，在温室和田间试验中都显示出有希望的结果。APP3-14不仅有效控制了致病菌CLas，而且阻断了疾病传播，单季防治效率高达80%。

这一突破提供了双重好处：开发可用于生态友好型生物农药的药物肽，以及通过靶向蛋白质稳定对抗不可培养病原体的新策略。除了HLB，该策略还可以帮助解决其他由难以培养的病原体引起的植物疾病，如玉米锈菌和导致橄榄快速衰退综合征（OQDS）的木杆菌。通过靶向病原菌效应物和稳定宿主免疫蛋白，本研究为各种作物的创新抗病解决方案铺平了道路，为全球农业可持续发展提供了新的希望。

Science：Targeted MYC2 stabilization confers citrus Huanglongbing resistance