在人们眼中，植物总是静默生长。然而，在肉眼难以窥见的微观世界，一场持续的“竞争”从未停歇，植物与病原微生物之间，攻防交织、智斗不休。近日，南京农业大学植物保护学院作物疫病研究团队凭借“重大作物疫病致害与防控的分子基础”系统研究，荣获2025年度教育部科学研究优秀成果奖（自然科学和工程技术）特等奖。研究不仅揭开了疫霉菌致病力强大的“百年之谜”，更为作物绿色防控提供了全新的解决方案。
疫霉菌“波浪式”攻击
作物疫病被称为“植物瘟疫”，是农业领域的毁灭性杀手。在我国，大豆疫霉根腐病年均发生面积数千万亩，严重田块甚至绝收，被农业农村部列为对我国农业生产危害特别严重的“I类农作物病害”。
20多年来，南农作物疫病研究团队聚焦大豆等作物疫病的致害与防控研究，攻坚两大核心问题：病原菌如何攻击寄主？植物如何启动免疫反击？经过长期研究，团队发现在疫霉菌侵染寄主植物的早期阶段，病菌孢子附着植物组织后分泌大量“效应子”（致病蛋白）入侵细胞。这些效应子并非单打独斗，而是协同展开“波浪式攻击”。
“不同效应子组成的集群会分阶段攻击植物免疫系统，有的会在早期入侵，有的会持续攻击，还有一些后期才‘登场’。”团队负责人王源超教授解释，为了防止疫霉菌侵入植物细胞，植物会大量分泌抑制子来干扰效应子的活性，保护植物细胞不受侵害。
团队进一步研究发现，疫霉菌进化出“诱饵模式”：从大豆根腐病菌中鉴定出核心致病因子糖基水解酶XEG1，它还有一个孪生兄弟：失去酶活性的突变体XLP1。当疫霉菌释放XLP1时，植物分泌的抑制子GIP1就全体出动防御XLP1，而XEG1就在XLP1的掩护下，成功攻克植物防线。
“这是声东击西战术。”王源超说，XLP1吸引GIP1的能力是XEG1的5倍以上，以此欺骗植物免疫系统。作为植物病理学研究的崭新视角，这一突破性发现已被写入《普通植物病理学》教科书。
找到植物免疫的关键受体
在发现疫霉菌的“诱饵模式”后，团队意识到，若能找到植物中直接识别核心效应子并启动免疫的“哨兵”，就有可能从源头上阻断疫霉菌的进攻。团队围绕核心效应子XEG1寻找抗病基因，通过筛选植物细胞膜上千个受体蛋白，成功鉴定出XEG1的识别受体——跨膜蛋白RXEG1。
研究发现，这种跨膜蛋白兼具双重功能：既识别XEG1并传递入侵信号激活植物防御，又能堵住XEG1的“酶活性口袋”，抑制其降解植物细胞壁，使其“解除武装”。
同时，实验还表明，RXEG1的免疫激活机制显著提升了多种重大病害的广谱抗性，将该受体转化到大豆中，可显著提高对大豆疫霉的抗性；转化到棉花中，对黄萎病的抗性也明显增强；转化到小麦中，则显著提升了对赤霉病的抗性。
创新研制出蛋白类免疫诱抗剂
在南农宿州研究院大豆生物育种中心，团队将人工智能技术打造成精准育种的“分子手术刀”，推动基础研究落地。团队还借助AI深度预测对XEG1的毒性位点精准解除，并保留其激活免疫的功能。经过反复优化，最终创新研制出全新蛋白类免疫诱抗剂——“楠秾佑康”。
“楠秾佑康”能模拟效应子信号，快速激活植物免疫，抵抗多种病原菌的侵染，单次使用的效果能持续数周，同时还能促进种子萌发、增强光合作用与根系发育。该产品应用在大豆上的效果尤为突出，喷洒后的大豆植株直到生长后期仍保持健壮，籽粒饱满，与未处理植株形成鲜明对比，为解决我国大豆普遍存在的早衰问题提供了新的解决方案。
【南京日报】抵抗疫霉菌入侵，南农团队给植物穿上“免疫外衣”
原文链接：
http://njrb.njdaily.cn/html/2026-01/08/content_61_246002.htm
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