博士毕业于中国农业大学，西南大学研究员以唯一第一作者和共同通讯作者身份发表《Science》

近日，西南大学植物保护学院王善之研究员在《Science》期刊发表题为“A bacterial nutrition strategy for plant disease control”的研究成果。王善之研究员是本文的唯一第一作者，并与吉林农业大学孙文献教授、杜克大学Sheng Yang He院士共同担任通讯作者。

由稻生黄单胞菌（Xoc）引起的细菌性条斑病，是严重威胁水稻生产的重要病害之一，在我国南方稻区时有发生。由于栽培水稻普遍缺乏对该病的抗性，加之病情蔓延迅速，使得防治难度较大，该病害常年被列为我国重点检疫性作物病害。近年来，随着田间抗药菌株的出现，细菌性条斑病的发生呈加重趋势。目前，相关抗病基因的克隆缺乏，对该病害发生机制的认识也尚不充分。

Xoc主要依赖分泌三型效应蛋白作为致病手段。早在30多年前，科学家就已发现效应蛋白AvrBs2在黄单胞属植物病原菌中高度保守，且是包括Xoc在内的多种黄单胞菌的关键致病因子，然而其具体的毒性机制长期未明。

王善之及其合作团队最新研究发现，AvrBs2实际上是一种未被鉴定的磷酸糖酯合成酶。该蛋白在被分泌至植物细胞后，可合成一种环状半乳糖磷酸二酯类化合物——研究团队将其命名为“黄单胞糖”。黄单胞糖随后借助植物细胞的转运系统，被输送至水稻叶片组织的质外体空间。进一步研究揭示，黄单胞糖作为一种细菌专用营养，可被Xoc的细胞外膜转运蛋白XanT吸收，继而在细菌内被特异性磷酸二酯酶XanP水解为D-半乳糖-1-磷酸，最终被Xoc代谢利用，为其生长提供能量。

该研究系统解析了Xoc通过“AvrBs2–XanT–XanP”途径，在寄主体内构建的一条“合成-转运-降解”一体化的糖类营养高效摄取通道。此外，研究还发现，在水稻中表达水解酶XanP可有效阻断黄单胞糖的摄取途径，从而提升水稻对细菌性条斑病的抗性。基于此，研究团队提出了“抗黄单胞糖”育种新策略，为作物黄单胞菌病害的防控开辟了新方向。这一策略有望广泛应用于多种作物黄单胞菌病害的抗性育种中。

论文链接：

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