2024年12月9日，Plant Biotechnology Journal杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心Alberto Macho研究组的题为“Reduced content of gamma-aminobutyric acid enhances resistance to bacterial wilt disease in tomato”的研究论文。该研究利用CRISPR-Cas9介导的基因编辑技术，构建出能够增强青枯病抗性的番茄植株。

青枯菌（Ralstonia solanacearum）能够侵染包括番茄、马铃薯、香蕉、茄子、辣椒等在内的多种作物，引起毁灭性病害，从而造成巨大的经济损失。尽管人们为提高植物对青枯病的抗性做出了大量的努力，但仍然缺乏长期有效的方法。

Alberto Macho研究组之前的研究发现，青枯菌促进植物细胞中γ-氨基丁酸（GABA）的产生；GABA可以被青枯菌用作营养，以维持其在植物定殖期间的大量繁殖（https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.07.003）。在这项研究中，他们利用CRISPR-Cas9介导的基因编辑技术突变了SlGAD2基因，该基因编码番茄中负责GABA生成的主要谷氨酸脱羧酶。这些Slgad2突变体的GABA含量降低，对青枯病的抗性增强。Slgad2突变体对所测试的其他生物和非生物胁迫的敏感性没有改变，甚至表现出更强的耐旱性。有趣的是，Slgad2突变体的根和土壤中微生物组组成发生了变化。

该研究揭示了一种通过操纵植物代谢来降低细菌的适应性，从而增强植物对青枯菌抗性的策略。这种方法与其他基于操纵植物免疫系统的策略结合起来可能会特别有效，从而为可持续地解决农业系统中防控青枯菌的问题铺平了道路。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心在读博士生赵阿晨为本文第一作者，Alberto Macho 研究员为本文通讯作者。南方科技大学郎曌博教授和宋毅助理教授等参与了该项研究。该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划等基金的资助。

文章链接: https://doi.org/10.1111/pbi.14539

Slgad2突变体增加了对青枯菌和干旱的抗性