水稻生產長期面臨細菌性條斑病的嚴重威脅，這種由稻生黃單胞菌（簡稱Xoc）引發的病害，因水稻品種普遍缺乏抗性且傳播迅速，常年被列為我國重點檢疫性作物病害。傳統防控主要依賴銅制劑等化學農藥，但近年來抗藥性菌株的出現讓防控形勢愈發嚴峻。與此同時，科學家對Xoc致病機制的研究仍存在空白，有效抗病基因的克隆工作也尚未取得突破，制約了抗病品種的培育進程。
此前研究發現，Xoc在侵染水稻時，會向植物細胞內分泌一類名為“效應蛋白”的毒性物質，其中AvrBs2作為關鍵效應蛋白之一，早在30多年前就被確認為黃單胞菌致病的重要因素，但其具體作用機制長期未被闡明。這一謎團直到近期才被科研團隊破解。
科研團隊通過深入研究揭示，AvrBs2并非單純的毒性蛋白，而是一種特殊的“營養合成酶”。當Xoc侵染水稻時，它會將AvrBs2釋放到寄主細胞內，合成一種環狀糖類物質——黃單胞糖。隨后，Xoc細胞外膜上的運輸蛋白XanT將黃單胞糖吸收至細菌細胞內，再由胞內分解酶XanP將其水解為可被細菌利用的營養物質，從而構建起一條“合成—轉運—利用”的營養通道。這一機制使Xoc能夠持續掠奪宿主養分，維持自身生長繁殖。
基于這一發現，科研團隊在水稻體內表達分解酶基因xanP，成功降解AvrBs2合成的黃單胞糖，切斷了病菌的營養獲取途徑。實驗結果顯示，這一干預顯著提升了水稻對細菌性條斑病的抗性。這一突破為抗病育種提供了新思路，研究團隊據此提出“抗黃單胞糖”育種策略，不僅為防治水稻細菌性條斑病開辟了新路徑，也為其他由黃單胞菌引發的作物細菌病害防控提供了理論依據。
相關研究成果已發表于國際權威學術期刊《科學》雜志。該研究通過解析病原菌的營養掠奪機制，為作物細菌病害防控提供了全新視角，有望推動抗病品種的培育進程，減少化學農藥依賴，保障農業可持續發展。
