河北农业大学发表《Cell 》

近日，国际顶级期刊《Cell 》在线发表了题为“植保素介导植物化学防御的遗传基础（ Genetic basis of phytoalexin-mediated chemical defense in plants ）”的学术论文，河北农业大学华北作物改良与调控国家重点实验室高层次引进人才洪益国教授参与并作出了重要贡献。研究成功完整解析并重构了茄科植物广谱抗病植保素德布尼醇的生物合成通路，破解了该领域近半世纪的科学难题，为作物广谱抗病育种与绿色植保技术研发提供了核心理论与技术支撑。

该研究系统阐明了德布尼醇从法尼基焦磷酸（FPP）起始的三步完整生物合成通路，首次揭示miR1919-MCD1核心调控模块的作用机制。研究创新性发现，MCD1蛋白可作为“代谢组织者”，通过组装多酶复合物、构建底物通道效应，精准重定向植物代谢流，让植物优先合成高活性抗病物质德布尼醇，大幅提升植株对多种跨界病原的抗性。同时，研究利用病原诱导型精准表达策略，成功实现作物广谱抗病性与正常生长发育的平衡，有效解决了抗病育种中“抗性与产量失衡”的痛点问题。

该成果完善了植物化学防御与次生代谢调控的基础理论，并为人工创制广谱抗病作物新材料、合成生物学规模化生产抗病天然化合物开辟了全新路径。下一步，国家重点实验室将持续深化与国内外顶尖科研团队的合作交流，聚焦粮食安全与农业绿色发展需求，深耕作物改良与调控领域，持续推进基础研究成果落地转化，助力现代农业高质量发展。

清华大学生命科学学院刘玉乐教授、北京大学雷晓光教授及其团队副研究员高磊博士（现为武汉大学药学院教授）为本论文的共同通讯作者；清华大学生命科学学院2020级博士研究生王占理、2022届博士毕业生韩璐和武汉大学高磊教授为论文的共同第一作者。此外，清华大学生命科学学院2022级博士研究生谢妍、2025级博士研究生孙同灿、2021级博士研究生吐逊艾力·艾孜提力，2023届博士毕业生吴明、2021届博士毕业生韩梦、2022届博士毕业生曹继东、2023届博士毕业生沈雪琦，博士后岳宁、郑翕尹及助理研究员王燕博士；北京大学张力耘博士、丁琪博士、王海军博士和范俊萍副研究员；武汉大学2025级博士研究生刘汉伍；河北农业大学洪益国教授；中国农业大学吴学宏教授及其2022级博士研究生吴春燕；上海交通大学刘振华副教授等，均为本研究作出了重要贡献。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、清华-北大生命科学联合中心、新基石科学基金会、北京分子科学国家研究中心等项目或机构的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.021