科普 | 科学家破解柑橘“癌症”传播之谜，小分子肽能切断病害传播链！

发布时间：2026-01-08

柑橘黄龙病，被称为“柑橘癌症”，一直是果农们的心头大患。这种病由一种叫“韧皮部杆菌”的病原引起，通过一种叫“亚洲柑橘木虱”的小虫子传播。由于一直缺乏有效的根治方法，黄龙病对全球柑橘产业构成了严重威胁。

最近，中国科学院微生物研究所叶健团队取得了重要突破：他们不仅揭示了黄龙病病原菌如何“操控”木虱帮助自己传播，还发现了一种名为APP3-14的小分子肽，能够有效阻断这个传播链条，为防控黄龙病提供了新思路。该成果已发表在植物科学期刊《Plant Communications》上。


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病害传播的真相：植物气味被“劫持”了

黄龙病之所以难防，是因为它涉及到植物、病原菌和传播昆虫三者之间的复杂关系。
研究人员发现，感染黄龙病的柑橘树反而更吸引木虱。进一步分析发现，病树释放的“气味信号”——挥发性萜烯类物质——发生了明显变化。其中一些原本能驱赶木虱的成分，比如β-石竹烯等，显著减少了。
这就好比病原菌悄悄关掉了植物的“驱虫警报”，让病树在木虱的嗅觉中从“危险区”变成了“安全区”，甚至变得更有吸引力。


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揪出“幕后黑手”：效应蛋白SDE5

是谁在背后操纵植物的气味系统？研究人员把目标锁定在病原菌分泌的一种“效应蛋白”——SDE5。
这种蛋白就像是病原菌派进植物细胞的“特工”，专门干扰植物的防御系统。实验发现，只要让柑橘树表达SDE5，即使没有感染黄龙病，也会变得更吸引木虱，同时自身合成的驱虫成分下降。
SDE5是如何做到的？它主要通过两种方式破坏植物的防御：
1. 抑制植物的“抗菌武器”：它阻止植物中溶菌酶的活性，削弱植物的基础免疫力。
2. 打击“防御指挥官”：它攻击植物防御系统中的关键蛋白MYC2，使其无法正常启动“驱虫气味”的合成。
MYC2是植物茉莉酸信号通路的核心，负责启动包括驱虫萜烯在内的防御反应。SDE5通过促使MYC2被降解，并阻止其形成有效的工作形态，彻底瓦解了植物的气味防御。

图1. 黄龙病菌SDE5效应蛋白增加对木虱的吸引性。健康柑橘植株中，防御指挥官MYC2调控趋避萜烯类物质合成，减少对木虱的吸引性。黄龙病感染柑橘植株后分泌SDE5蛋白到宿主细胞内，破坏MYC2功能并削弱植物气味防御，增加对木虱的吸引性。

（图片来源：作者）


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逆转战局的关键：小肽APP3-14登场

在之前的研究中，团队已经发现小肽APP3-14能有效治疗感染黄龙病的柑橘树。而这项新研究进一步揭示，APP3-14还具有抗黄龙病传播媒介-木虱的功能，破坏病原-媒介昆虫互惠亲密关系，能够有效遏制黄龙病的传播扩散。
具体来说，APP3-14能：
• 保护防御指挥官MYC2，防止它被SDE5破坏；
• 干扰SDE5的破坏功能，削弱其抑制植物免疫的能力。
实验证明，用APP3-14处理病树后，植物体内的驱虫成分回升，对木虱的吸引力明显下降。APP3-14就像一面“盾牌”，保护植物的防御系统，同时像一个“干扰器”，打乱病原菌的破坏计划。

图2、小肽APP3-14调节柑橘气味防御来破坏病原—媒介昆虫互惠关系。施用小肽APP3-14到感染黄龙病的柑橘树木上，通过抑制黄龙病菌分泌的SDE5酶活功能，同时提高免疫指挥官MYC2的稳定性，增加植株体内驱虫物质，减少对木虱吸引力。

（图片来源：作者）

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绿色防控新希望

这项研究不仅揭示了黄龙病传播的分子机制，更重要的是为田间防控提供了新策略。
基于APP3-14开发的生物制剂，不是直接杀死木虱，而是通过恢复植物自身的防御能力，从根源上切断病害传播链。这种方法环保、高效，符合绿色农业的发展方向。
未来，团队将推动APP3-14的产业化应用，发掘其在柑橘黄龙病防治中的更大潜力。

参考文献：
  • Zhao P, Sun Y, Chen X, Zhang J, Yang H, Hao X, Fang R, Ye J. A small peptide APP3-14 disrupts pathogen-insect mutualism via modulating plant MYC2-mediated olfactory defense. Plant Commun. 2025 Oct 6:101544. doi: 10.1016/j.xplc.2025.101544                                                             


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