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      1. 李瑞芳:植物病害綠色防控新措施新方法的執著研究者
        • 發布單位:院辦公室
        • 2022年02月18日 11時59分53秒
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        廣西農業科學院第二批青年拔尖人才系列報道之九

        李瑞芳:植物病害綠色防控新措施新方法的執著研究者

        作物細菌性病害在植物病害中十分突出,已經成為僅次于真菌病害的第二大病害。全世界細菌性作物病害有500多種,我國主要的細菌性作物病害有60-70種。在這些植物病原細菌中,黃單胞菌屬(Xanthomonas)病原菌是其中的一大類群,擁有100多個種或者致病變種,能侵染約400種植物,包括124種單子葉植物和268種雙子葉植物。

        自然界中的這些病原細菌,在侵染寄主植物的過程中,是如何接收不同的環境信號,并對自身行為作相應調控,以進入寄主體內并定殖擴展,從而引起寄主植物發生病害呢?

        對于這些問題,李瑞芳早就產生了濃厚的興趣。通過利用亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室所提供的工作平臺,以黃單胞菌屬病原菌--十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestris)為模式菌株,李瑞芳對病原菌中主要的信號傳導方式—雙組分調控系統進行了深入系統的分析,在國際上首次鑒定了黃單胞菌中負責調控III型分泌系統的一個雙組分調控系統感受蛋白,并深入系統地研究其在病原菌致病過程中的具體作用。

        III型分泌系統是病原細菌中最重要的致病系統,在過去的二十多年里,人們一直試圖從黃單胞菌中尋找和鑒定調控III型分泌系統的感受蛋白,但一直沒有成功。李瑞芳的深入研究,解決了困擾人們多年的問題,研究論文發表在微生物學科的國際頂刊Environmental Microbiology上。博士研究生畢業后,李瑞芳繼續對這一信號傳導系統進行研究,發現了該信號傳導系統能夠以一種新的方式調控病原菌的運動性,參與病原菌對寄主的早期侵染過程,研究論文發表在植物病理學國際頂刊Molecular Plant Pathology上。李瑞芳的這些科研成果,獲得了國內外同行專家的高度認可。

        2014年8月,李瑞芳來到廣西農業科學院植物保護研究所工作。在韋善富研究員、朱桂寧研究員等專家的幫助和指導下,李瑞芳的視野更開闊,興趣更廣。前輩們手把手地教李瑞芳如何鑒定識別田間各種病害,以及如何防控這些病害。專家們的言傳身教,使李瑞芳感覺肩上的擔子更重,責任更大,決心要把自己的理論研究和生產實踐相結合,學以致用,服務于農業生產。

        針對糧食生產上主要的細菌病害,如黃單胞菌屬病原菌水稻白葉枯病、水稻細菌性條斑病等,李瑞芳開展了一系列的研究。通過對病原菌致病性調控網絡和途徑的研究發現,稻黃單胞菌的III型分泌系統裝置擁有一個特殊的新成員--細胞周質蛋白,從而證明了稻黃單胞菌的III型分泌系統裝置的獨特性,拓展了人們對病原菌III型分泌系統、致病調控機理的認識。這部分研究工作在2016年獲得了國家自然科學基金的資助。

        在生產實踐中,李瑞芳認識到水稻白葉枯病菌/細條病菌是稻黃單胞菌中的兩個致病變種,親緣關系非常近,但侵染水稻的途徑和發生的病害卻不同。這引起李瑞芳極大的興趣:這兩種病原菌之間侵染水稻途徑的差異以及引起病害的差異的分子基礎是什么?它們在致病過程的信號傳導方式、傳導途徑的差異又是什么?對這些問題的深入思考及研究,李瑞芳在2021年又獲得了1項國家自然科學基金的資助。

        近年來,李瑞芳通過與亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室合作,又發現了黃單胞菌屬病原菌一個新的致病調控方式/系統,這大大地拓寬了人們對病原菌致病調控方式以及調控網絡的認識,研究成果在微生物學科的國際頂刊Environmental Microbiology連續發表論文兩篇。

        工作以來,李瑞芳有針對性地開展黃單胞菌屬病原菌的致病調控機理的基礎研究,以及田間防控技術的應用研究,取得了一系列成就。先后主持國家自然科學基金2項、廣西自然科學基金2項、廣西農業科學院發展基金和廣西作物病蟲害生物學重點實驗室基金項目4項。申請國家發明專利1項,在國內外主流的專業刊物Environmental Microbiology、Molecular Plant Pathology、Molecular Plant-Microbiology Interaction、Journal of Bacteriology、Scientific Reports、Plant disease、《植物病理學報》等發表論文10多篇,其中以第一作者發表SCI論文6篇,累計影響因子32,中文核心5篇。

        如何通過采用對環境友好的方式,阻斷病原菌的信號傳導途徑,來防治植物病害的發生。這是李瑞芳到廣西農業科學院工作以來,一直思考和研究的課題。

        “自從著手開展植物病害綠色防控新措施新方法的研究,我就努力將基礎理論研究和生產實踐相結合,為農業產業的發展保駕護航。我知道這是一項十分艱巨的任務,但我不會停止探索的腳步?!崩钊鸱颊f道。


        李瑞芳采用pcr方法快速檢測病原菌


        李瑞芳陪同中國農業大學孫文獻教授、上海交通大學陳功友教授田間考察水稻病害

        院辦公室  薛臣藝供稿/李瑞芳供圖  楊景峰審核

        責任編輯:薛臣藝

         

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