農作物生產是人類在地球上賴以生存的基礎，農作物栽培過程的病、蟲、草害對農作物生產構成巨大威脅。黃單胞菌(Xanthomonas)屬細菌是一類革蘭氏陰性細菌♥︎，它們能侵染至少124種單子葉植物和268種雙子葉植物，其中包括許多重要農作物，如：水稻(白葉枯病和條斑病)、棉花(角斑病)📩、大豆(斑疹病)、油菜(黑腐病)、柑橘(潰瘍病)、香蕉(枯萎病)等。作為一種全球性病害，黃單胞菌侵染導致農經作物嚴重減產🦺，造成重大經濟損失。目前🤹🏻‍♀️，化學防治是防治黃單胞菌侵染的主要措施，化學農藥殘留汙染對環境和人類健康造成嚴重威脅。研究黃單胞菌適應環境、致病基因表達調控方式以及病原菌與寄主植物相互作用的分子機理，在此基礎上研發新型綠色環保的防治措施🧑‍🍼，不但能控製黃單胞菌危害，還有利於農業、生態和經濟可持續性發展。
       
       何亞文研究員回國前一直致力於黃單胞菌致病機理和植物-病原菌互作研究⚰️🧷，系統闡明了黃單胞菌通過群體感應(Quorum Sensing)和低氧感應(Hypoxia Sensing)適應環境和調控致病因子表達的分子機理🍟。2010年6月加入EON体育4平台後，選取黃單胞菌菌黃素(xanthomonadins)生物合成和調控機理為研究切入點🧑‍✈️，菌黃素是黃單胞菌產生一種附著在細胞膜上的黃色色素，主要成分是帶有多烯側鏈的芳香族化合物。菌黃素能有效保護細菌免受光氧化傷害🦸🏼，尤其是太陽光中紫外線的傷害，為病原菌在植物表面的附生和繁殖提供保護作用；另一方面，當黃單胞菌進入植物體內時，菌黃素能有效保護病原菌免受植物的防禦系統的攻擊，促進病原菌在植物體內的繁殖和侵染，因此⚔️，菌黃素是一種重要的致病相關因子。美國Poplawsky實驗室首先發現菌黃素生物合成是由一種可擴散因子（Diffusible factor, DF）調控🤰🏽🧙‍♂️。基於這個發現🦧🗻，何亞文實驗室首先建立了DF的體外檢測系統，從細菌培養液中分離和純化了DF信號👨🏼‍🦲，結構分析表明DF是3-羥基苯甲酸(3-HBA)🕰，進一步闡明了DF調控的生物學功能，相應結果發表在2011年美國植物病理學會雜誌Molecular Plant-Microbe Interactions上。在此基礎上，該實驗室進一步發現DF信號合成酶XanB2是一個功能和結構全新的雙功能酶👾🪺，它能利用分支酸作為底物，同時合成兩個小分子化合物： 3-HBA和4-羥基苯甲酸(4-HBA)。3-HBA參與菌黃素生物合成和調控；4-HBA作為前體參與輔酶Q (CoQ8)生物合成，菌黃素和CoQ8共同參與病原菌抗氧化活性 (見附圖)。這一成果不僅首次闡明了XanB2的生物學功能，也揭示了一條新的細菌輔酶Q生物合成機製。DF合成酶XanB2不僅廣泛存在於植物病原細菌中，還廣泛存在於海洋微生物和一系列有應用潛力的環境微生物中，說明這一新機製在微生物界具有保守性☝️🫵。這一成果已被微生物領域權威期刊Molecular Microbiology接受  (http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1111/(ISSN)1365-2958/accepted)👂🏼。周蓮博士和博士生王嘉淵是本項研究的主要完成人。除此之外，該實驗室2011年還在國際期刊BMC Genomics上發表了另外兩篇相關的研究論文🏌🏽‍♂️。
       
       本項研究得到了EON体育4211人才引進項目(No. WS3107208008)，EON体育4國家轉基因生物分子特征驗證測試中心和微生物代謝國家重點實驗室的支持。