黄龙病(HLB)是由亚洲自由候选菌(CaLas)引起的柑橘类植物的头号杀手。HLB每年给全球柑橘产业造成数十亿美元的经济损失。目前尚无抗乙型肝炎的品种，也没有有效的治疗药物可供柑橘种植户使用。柑橘溃疡病，由柑橘黄单胞菌引起。柑橘病(Xcc)是柑橘产业的另一种毁灭性病害，几乎可以危害所有柑橘品种，目前呈爆发趋势。培育抗病品种是防治HLB和柑橘溃疡病的根本途径。
噬菌体是细菌的天敌。它们主要通过Holin-endolysin裂解系统向宿主细胞外质分泌内溶素，打破细胞壁杀死细菌。因此，内溶素也被认为是细菌自杀基因。噬菌体及其溶解基因是控制疾病的有力手段，通过触发细菌“自杀”来抑制病原体的生长。
2023年8月，《园艺研究》发表了一篇题为《亚洲自由Candidatus Liberibacter asiaticus的内毒素基因对黄龙冰和柑橘溃疡病具有双重抗性》的研究论文。研究人员发现，CaLas噬菌体编码的一种内毒素对黄龙冰和柑橘溃疡病具有双重抗性。
本研究从CaLas基因组中克隆了两个内溶素基因LasLYS1和LasLYS2。体外抑菌实验表明，LasLYS2对多种根瘤菌和Xcc均有明显的抑菌活性。两年多的温室试验证实LasLYS1和LasLYS2对HLB具有持久的抗性。重要的是，LasLYS2转基因植株不会出现叶片萎黄、根腐病等症状，而且LasLYS2可以完全清除被感染植株上的CaLas(图1)。抗HLB增强的LasLYS2转基因植株对柑橘溃疡病也有抗性(图1)。柑橘中LasLYS1和LasLYS2的异位表达促进了有益菌Burkholderiaceae和Rhodanobacteraceae的增殖，但抑制了Xanthomonadaceae和Rhizobiaceae在根系中的生长。这有利于柑橘的防御反应。此外，研究小组发现Lyz结构域2是LasLYS2的关键杀菌基序。基于LasLYS1和LasLYS2的结构，研究人员成功合成了四种新的具有杀伤CaLas和Xcc活性的内溶素。
综上所述，该研究为柑橘HLB和溃疡病病原体的抗菌蛋白或肽的工程设计提供了新的思路，也为柑橘广谱抗性新种质的选育提供了新的思路。
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