我科学家发现全新生物农药分子

北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命科学联合中心雷晓光团队联合中国科学院遗传发育所、崖州湾国家实验室周俭民团队，首次揭示了植物新型广谱抗病天然产物——芥酸酰胺及其抗病机制和化学防御策略，对于开发新型绿色无害农药、减少细菌病害、保证植物安全具有重要意义。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《科学》。

雷晓光告诉记者，植物细菌性病害是农业生产和生态平衡的重大威胁之一。这类病害由病原细菌侵染植物组织引发，可导致叶斑、枯萎、腐烂等多种症状，严重时甚至能造成农作物大面积减产乃至绝收，每年都会带来巨量的经济损失。“抗菌药物的发展，为解决这一农业问题带来了福音。比如，抗生素可以直接消灭细菌，但与人类使用抗生素一样，细菌在抗生素‘打压’下，会进化和突变，进而产生耐药性。更重要的是，抗生素也会‘不分敌我’，让正常的细菌受到损伤。因此，我们在探寻一种无损害、无耐药性的植物抗菌新机制。”

雷晓光团队与合作者从名为拟南芥的植物中发现了一种独特的天然物质“芥酸酰胺”。这种物质不会直接杀死细菌，而是针对性抑制细菌致病的关键武器——三型分泌系统的毒素蛋白。它能显著减弱丁香假单胞菌、黄单胞菌等常见有害细菌的致病力。

“这样一来，我们便找到一种可以不直接和细菌‘开战’，但能有效抗菌的方法，就像用巧劲制服敌人，达到‘不战而屈人之兵’的目的。目前，我们已在西红柿、猕猴桃等果蔬种植中，试用这种环保安全的芥酸酰胺生物农药，初步效果很理想。”雷晓光表示，这种独特的作用模式不仅确保了更高的生物安全性，还显著减少了对环境的污染风险，更有效规避了细菌耐药性的产生。

“可以说，这项研究不仅突破了领域内对植物抗性代谢物作用机制的传统认知，更为研发环境友好型生物农药开辟了全新路径，为开展作物抗病分子育种提供了重要的理论基础和技术支撑，对推动绿色农业发展具有重要的科学意义和应用价值。”雷晓光说。