近日，我院青年教师包亚洲在《Science》旗下期刊《Science Advances》上以共同第一作者在线发表了题名为“Blocking the isoflavone chemoreceptor in Phytophthora sojae to prevent disease”的学术论文。
《Science Advances》是美国科学促进会（AAAS）旗下的开放获取多学科期刊，2015年创刊，该期刊涵盖所有科学领域，包括生物、化学、物理、医学等。最新影响因子为11.70，在JCR分区中位列Q1区，中科院分区为1区Top期刊。
大豆（Glycine max）是重要的粮油作物，在全球粮食生产中发挥着举足轻重的地位。我国是全球最大的大豆消费国，年需求量超过1.1亿吨，然而我国年产量仅2000万吨，供需矛盾日益突出。大豆疫霉（Phytophthora sojae）侵染引起的大豆根腐病是全世界大豆生产中的毁灭性病害之一，在2023年被农业农村部列入《一类农作物病虫害名录》。药剂防治是控制疫霉菌引起的作物病害的重要策略之一，但能够有效防治大豆根腐病的杀菌剂不多，且具有杀菌剂研发价值的分子靶标屈指可数。因此，原创性分子靶标挖掘与绿色农药分子设计迫在眉睫。大豆疫霉的游动孢子对大豆根系分泌物中异黄酮的趋化性是其成功找到寄主并启动侵染的关键环节。此项研究成果破解了大豆疫霉膜受体激酶感知寄主异黄酮的机制，并靶向异黄酮受体从植物天然产物中挖掘到趋化性干扰剂。
在这项突破性的研究中，研究团队成功破解了大豆疫霉膜受体激酶感知寄主异黄酮的机制。通过基因敲除和生化分析，明确了IRK1（Isoflavone-insensitive Receptor Kinase 1）和IRK2作为genistein的受体和共受体，分别在趋化性信号传递中发挥重要作用。IRK2通过增强IRK1对genistein的结合能力，并通过磷酸化G蛋白α亚基，实现了趋化性信号的有效传递。更为关键的是，研究团队通过虚拟筛选技术，从植物天然产物中成功挖掘出一种香豆素类化合物Esculetin。Esculetin能够有效阻断IRK1与genistein的结合，干扰游动孢子对genistein的趋化，从而预防大豆根腐病的发生。
包亚洲教师是我院2024年从南京农业大学引进的优秀博士后，入职以来，继续与原单位开展联合攻关研究，并得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目的资助。
文献下载链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt0925
撰稿：包亚洲
编辑：吴佳卿
审核：贲爱玲
终审：周峰
时间：2025年1月13日
