我国植物科学领域发表Cell 研究论文，开辟作物广谱抗病新途径

背景：在与病原微生物的长期协同进化中，植物构建了多层次的防御体系，其中植保素是植物感知病原后快速合成的核心化学防御物质。然而，多数植保素的生物合成途径与调控机制仍未破解，限制其在作物抗病中的应用。其中，茄科植物特有的倍半萜类植保素德布尼醇（debneyol）具有更强的广谱抗真菌活性，但自1979年发现以来其完整生物合成通路近半世纪未被解析。研究目的：本研究旨在完整解析并重构植保素德布尼醇的生物合成通路，揭示其核心调控机制，并探索通过基因工程创制广谱抗病作物的可能性。结论：2026年5月8日，清华大学生命科学学院刘玉乐团队与北京大学雷晓光团队合作在Cell发表研究，首次完整解析并重构了debneyol从FPP到终产物的三步生物合成通路（由EAS、EAE、EH1酶促反应构成）。研究揭示了miR1919-MCD1模块在该通路中的核心调控作用，发现MCD1不仅转录上调相关基因表达，更作为代谢组织者组装多酶复合物，实现代谢流向debneyol分支的重定向。该机制显著增强了植物对病毒、真菌和细菌的广谱抗病能力，且利用病原诱导型启动子驱动MCD1表达可在不影响植物生长情况下实现广谱抗性。这些发现为培育广谱抗病作物提供了新的基因资源和设计策略，并通过合成生物学手段规模化生产debneyol奠定了坚实基础。