植物保护学院柑橘黄龙病研究团队在黄龙病菌的致病力机制研究方面取得重要进展

　　近日，我校植物保护学院柑橘黄龙病研究团队在微生物学Top期刊Microbiology Spectrum（影响因子9.04，中科院一区TOP期刊）发表了题为“Pathogenicity and transcriptomic analyses of two ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’strains harboring different types of phages”的研究论文（论文链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.00754-23）。该研究首次发现了含有不同类型噬菌体的黄龙病菌株间存在致病力差异的现象，并以长春花为指示寄主，系统解析分析了不同菌株间存在致病力差异的分子机制。

　　柑橘黄龙病是柑橘生产上最具毁灭性的病害，近年来随着我国柑橘产业的迅速发展，黄龙病呈现不断蔓延的趋势。黄龙病菌至今无法离体培养，相关致病机制并不明确，严重制约了病原生物学研究与防控技术研发。早期研究发现，黄龙病菌可携带不同类型的噬菌体，且不同类型的噬菌体可能会影响黄龙病菌的生物学特性与致病作用，但相关机制并不清楚。

　　本研究通过选取广东产区（低海拔，命名为菌株PGD，含有Type 2噬菌体）和云南产区（高海拔，命名为菌株PYN，含有Type 1噬菌体）的代表菌株，以长春花为指示寄主，系统比较分析两个菌株在长春花植株上的致病表现。研究发现，菌株PGD比菌株PYN具有更强的复制能力与致病性，即感染PGD菌株的长春花植株更早地出现黄化症状，且表现更为严重的矮化症状。定量分析发现，菌株PGD携带的Type 2噬菌体为单拷贝，而菌株PYN携带的Type 1噬菌体则表现为多拷贝。全基因组分析发现，Type 2噬菌体具有溶原相关的特异基因，而Type 1噬菌体则含有溶菌相关的特异基因。

　　进一步分析发现，与Type 1噬菌体的溶菌循环及噬菌体外壳组装相关的基因在菌株PYN感染的长春花中高表达，说明Type 1噬菌体存在较强的裂解活性，在一定程度上限制了菌株PGD的繁殖，从而导致长春花的延迟感染。而与Type 2噬菌体的溶原循环相关的基因在菌株PGD感染的长春花中高表达，说明Type 2噬菌体以原噬菌体的形式稳定存在于菌株PGD的染色体上。比较转录组分析发现，涉及致病效应因子、致病相关转录因子、Znu转运系统及亚铁血红素生物合成途径的相关基因在两个菌株间的显著差异表达可能是引起两个菌株间致病力差异的另一个主要因素。本研究得到的结果不仅为阐明黄龙病菌与噬菌体的互作机制提供重要依据，同时也为系统解析黄龙病菌的致病机制提供了新的思路。

　　论文第一作者为我校植物保护学院2022级博士研究生郑永钦，植物保护学院柑橘黄龙病研究团队邓晓玲教授和郑正副教授为该论文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（31901844）、国家重点研发计划项目（2021YFD1400800）和国家柑橘产业技术体系的资助。

文图/植物保护学院