德克萨斯 A&M 农业生命研究中心的科学家开发出一种新方法来对抗柑橘黄龙病和马铃薯斑马片病，这两种病害对美国经济造成了毁灭性的影响。

他们的方法利用菠菜抗菌肽(即防御素)，这种物质可以天然地保护植物免受多种病原体的侵害。

在《植物生物技术杂志》最近发表的一项研究中，研究人员发现，一些菠菜防御素可以为柑橘和马铃薯(甚至可能包括其他作物)提供类似的保护。这些效果在恢复病株产量和改善品质方面取得了显著进展。

该项研究由农业生命研究植物分子生物学家、德克萨斯 A&M 大学植物病理学和微生物学系教授Kranthi Mandadi 博士领导，该系位于威斯拉科的德克萨斯 A&M 大学农业生命研究和推广中心。

AgriLife Research 副主任兼首席科学官 Amir Ibrahim 博士表示：“Mandadi 博士在植物病理学领域持续展现出卓越的领导力和创新能力，推动解决方案的研发，从而提高农业韧性和粮食安全。从毛状根技术到肽处理，他的开创性工作体现了我们对科学探索的承诺，这些探索赋能农民，并持续支持德克萨斯州及其他地区的农业经济。”

恢复柑橘树

曼达迪和他的团队选择了菠菜抗菌肽，因为他们从先前的研究中了解到，这种肽可以抵御各种致病真菌和细菌。由于这些肽天然存在于菠菜中，因此也经常被人类食用。

2021年，美国环境保护署(EPA)得出结论，通过膳食摄入菠菜防御素对美国民众(包括婴儿和儿童)是安全的。由于菠菜防御素不构成已知的健康风险，因此无论是在有效性还是安全性方面，它都是一种颇具吸引力的选择。

研究人员利用佛罗里达大学参与这项研究的研究人员开发的一种良性病毒，将肽类物质递送到商业柑橘树上。这种病毒会自然感染树木，感染部位与致病细菌的感染部位相同。研究人员通过简单的嫁接程序，成功应用了这种病毒，并使其能够自行递送针对细菌的肽类物质。

几年来，该研究团队监测了感染亚洲利贝里杆菌(Candidatus Liberibacter asiaticus，一种导致柑橘黄龙病的细菌)的柑橘树对特定抗菌肽治疗的反应。他们看到了令人欣喜的结果，与未经处理的树木相比，仅一次施用后，果实产量就提高了高达50%。

恢复土豆——以及更多

此外，研究人员还探索了菠菜肽如何增强对青枯病菌(Candidatus Liberibacter solanacearum)的免疫反应。这种细菌与柑橘黄龙病病原菌有关，会导致马铃薯和其他蔬菜出现斑马纹病。

当研究人员在马铃薯中表达抗菌肽时，与未经处理的植物相比，马铃薯植物表现出最小的疾病症状，存在的致病细菌更少，块茎中特征性的斑马芯片变色更少，并且块茎数量更多。

总的来说，研究小组的研究结果显示，将两种菠菜抗菌肽分别添加到柑橘和土豆中，可以产生令人鼓舞的效果。

展望未来，曼达迪计划探索更广泛的应用，拓展这项技术的可能性。他设想研制多种肽的“鸡尾酒”，并探索其与其他综合管理策略相结合的效果，以控制传播细菌的昆虫。

“这仅仅是个开始，”曼达迪说。“这些抗菌肽作为更广泛的农业疾病的新疗法，前景广阔。我们很想知道这些肽还能支持哪些其他作物。我认为它有潜力成为一种新的广谱作物治疗方法，与传统的农业实践并驾齐驱。”

美国糖业公司(US Sugar)的子公司南方花园柑橘公司(Southern Gardens Citrus)已获得德克萨斯农工大学系统(Texas A&M University System)AgriLife Research 开发的防御素技术以及佛罗里达大学病毒载体技术的专利权。该公司正与 Silvec Biologics 公司合作，将这项技术商业化，用于对抗导致柑橘黄龙病的细菌。Silvec 公司于 2024 年 1 月向美国环保署(EPA)提交了商业化申请，这标志着这项创新技术在惠及种植者方面迈出了关键一步。

更多信息： Carmen S. Padilla 等人，《天然存在的菠菜防御素赋予柑橘黄龙病和马铃薯斑马芯片病害的耐受性》，《植物生物技术杂志》 (2025)。