柑橘黄龙病防控药剂的多元化探索：从传统抗生素到靶向药、免疫诱导、纳米化及抗菌肽

摘自：《农药学学报》2025(11)

作者：王华凤, 陈淑, 袁会珠

柑橘黄龙病（Citrus Huanglongbing）是由专性寄生的韧皮杆菌属革兰氏阴性菌（CandidatusLiberibacter）引起的柑橘毁灭性病害，亦称黄梢病或青果病。其传播途径主要包括柑橘木虱（Diaphorina citri）传播和嫁接传播。基于病原菌的流行区域、传播媒介、热敏性及保守序列差异，可将其划分为亚洲种（CandidatusLiberibacter asiaticus, CLas）、非洲种（CandidatusLiberibacter africanus, CLaf）和美洲种（CandidatusLiberibacter americannus, CLam），我国主要流行病原菌为CLas。黄龙病病症在幼苗期主要表现为植株矮小、抽梢困难、花叶；成熟期则呈现黄梢、果皮转色困难，直至全株黄化枯萎。由于缺乏根治手段且传播范围持续扩大，该病害年均造成全球柑橘产业经济损失逾数百亿元。

在黄龙病防控策略中，我国提出的″三板斧″策略：″选用无病苗木，及时挖除病株、大面积连片防治木虱″对病害初期具有显著防控效果，然而该策略对大面积暴发病害的防控效果显著下降。研发针对黄龙病菌的化学药剂成为提供有效防治手段的关键，但黄龙病防控药剂的研发难度极大。1) 黄龙病菌至今未实现体外纯培养，现有体外药剂初筛主要依赖亲缘菌替代模型，但其与黄龙病菌仍有差别；2) 黄龙病菌仅存在于韧皮部筛管组织，药剂活性成分在运输过程中易被植物代谢降解]；3) 黄龙病菌的致病机制尚未完全解析，制约了特异性靶点药物的设计。

尽管目前我国尚无登记针对柑橘黄龙病防治的药剂，但国内外研究已筛选出多种用于防控黄龙病的药剂(表1)，主要包括抗生素类药剂、靶向药剂、免疫诱导剂、抗菌肽及金属纳米制剂等。

表1 用于防控柑橘黄龙病的药剂作用及使用方式

1、抗生素类药剂

抗生素类药剂可通过降低植株韧皮部CLas浓度实现防控效果。四环素作为早期报道的防控药剂，与氨苄青霉素，土霉素及链霉素均被证实具有抑制CLas活性 ，其中土霉素和链霉素已通过美国农业与环境保护部门批准并商品化应用。Zhang等通过药剂浸泡嫁接筛选了31种抗生素类药剂，其中氨苄西林钠盐（ampicillin Sodium）、头孢氨苄（cefalexin）、青霉素G钾盐（penicillin G potassium）、羧苄青霉素二钠盐（carbenicillin disodium）、利福霉素（rifamycin）和磺胺甲氧嘧啶钠盐（sulfamethoxazole sodium）可有效降低病菌浓度，包括中生菌素（zhongshengmycin）、潮霉素（hygromycin）等在内的剩余抗生素的活性较低。然而，抗生素类药剂在植株内运输效率低、施用频次高及抗药性风险等问题，田间应用受到限制。

2、靶向药剂 

除了传统的抗生素类药剂外，针对CLas关键蛋白及转录调控因子的靶向药剂研发成为新方向。转录调控因子LdtR和PrbP是两个潜在的药物靶点。LdtR能感受并调节细胞渗透压，影响CLas在韧皮部的生存能力，根皮素和苯溴马隆可通过抑制LdtR活性改变CLas形态达到潜在的治疗效果。托芬那酸可破坏PrbP-RNAP和PrbP-DNA的相互作用，进而破坏开放复合物形成，影响CLas的转录水平，通过根部浸泡和叶面喷施的给药方式，可使染病植株内CLas相对丰度降低70%。

3、免疫诱导剂 

此外，CLas还可通过分解水杨酸（SA）和破坏寄主主动防御机制，降低感病植株的系统获得性抗性（SAR）和寄主对外来病原体的抗性。使用小分子诱导物喷洒或注射病树，提高病程相关蛋白（PRs）的表达，可增强植物免疫，提升对CLas的防效。注射苯并噻二唑（benzo-2,1,3-thiadiazole）可显著提升PR-1、PR-2蛋白的表达量，注射草酸（oxalic acid）能够显著提升PR-15蛋白的表达，β-氨基丁酸（β-aminobutyric acid）、抗坏血酸（ascorbic Acid）等都可以通过诱导植物抗性，降低CLas的浓度。此外，CLas侵染引发的NADPH氧化酶活性异常升高与过氧化氢酶（CAT）表达抑制，会导致活性氧（ROS）稳态失衡，叶面喷施赤霉素、尿酸（uric Acid）及芦丁（rutin）可有效调控活性氧平衡，增强寄主抗性。

4、抗菌肽 

抗菌肽通过直接破坏细胞膜和激活植物免疫等多重机制防控CLas。在耐黄龙病的柑橘近缘种中发现新型稳定抗菌肽（SAMPs）具有破坏CLas细胞膜、抑制其生长并激活宿主免疫以防止新感染的多重功能，Huang等通过嫁接试验验证：与对照组9株阳性样品相比处理组仅有4株检测呈阳性且病菌含量均低于2×104copies/50 ng。还有研究团队融合多段抗菌肽形成特异性靶向抗菌肽（STAMPs），通过结合CLas的外膜蛋白BamA抑制细胞活性，在体外试验中仅需25~50 μg/mL即可有效抑制其近缘种格雷厄姆式根瘤菌（Rhizobium grahamii）的生长，展现高效抑菌活性。Zhao等[73]通过靶向增强MYC2蛋白稳定性提升柑橘植株对黄龙病的抗性，同时可直接破坏CLas细胞，田间试验表明，筛选出的小肽APP3-14处理可以使植株CLas含量由24×10³ copies/50 ng下降至5×10³ copies/50 ng。

5、金属纳米制剂 

金属纳米制剂也在黄龙病防控中展现出独特潜力。研究发现二硫白蛋白-纳米氧化锌可破坏CLas细胞膜并诱导活性氧爆发最终导致细菌死亡，药剂处理23 d后CLas浓度降低了90.12%。银可抑制细胞蛋白质的表达并影响细胞膜结构和功能，胶体银（silver collidal）处理过的阳性接穗Ct值为36.08 ± 0.91而同为金属的氢氧化铝（aluminum hydroxide）处理后阳性接穗Ct值为33.87 ± 1.09。尽管金属纳米制剂存在环境残留风险，但其高效靶向性和低耐药性特点仍为黄龙病绿色防控提供了新方向。