新闻网讯（通讯员杨鹏）5月8日，清华大学生命科学学院刘玉乐团队、北京大学化学与分子工程学院雷晓光团队、武汉大学药学院高磊课题组联合在《细胞》（Cell）期刊在线发表研究成果，论文题为“Genetic basis of phytoalexin-mediated chemical defense in plants（植保素介导植物化学防御的遗传基础）”。研究成果不仅阐明了植保素debneyol介导植物化学防御的遗传学基础，也为通过基因工程创制广谱抗病作物以及利用合成生物学手段规模化生产广谱抗病化合物debneyol奠定了坚实基础。
清华大学生命科学学院教授刘玉乐、北京大学教授雷晓光、武汉大学教授高磊为共同通讯作者，清华大学博士生王占理、博士毕业生韩璐以及高磊为论文的共同第一作者。此外，清华大学博士生谢妍、孙同灿、吐逊艾力·艾孜提力，博士毕业生吴明、韩梦、曹继东、沈雪琦，博士后岳宁、郑翕尹及王燕老师；北京大学张力耘老师，博士毕业生丁琪、王海军，范俊萍老师；武汉大学药学院博士生刘汉伍；河北农业大学教授洪益国；中国农业大学教授吴学宏及其博士生吴春燕；上海交通大学副教授刘振华等，均为本研究作出了重要贡献。
在与病原微生物的长期协同进化中，植物构建起多层次防御体系，化学防御是其中抵御入侵的关键防线。德布尼醇（debneyol）是烟草、辣椒等茄科植物特有的倍半萜类植保素，与经典植保素辣椒醇（capsidiol）共享 5-表-马兜铃烯（5-EA）前体，且具备更强的广谱抗真菌活性。自1979年被发现以来，其生物合成与调控机制近半世纪始终未被解析，成为植物防御领域的长期难题。该研究完整解析并成功重构了植保素德布尼醇（debneyol）的生物合成通路，同时揭示了miR1919-MCD1模块在该通路中的核心调控作用机制，并进一步证明MCD1可通过组织多酶复合物实现代谢流的精准导向至debneyol合成，显著增强植物对真菌、病毒和细菌的广谱抗病能力（图1）。
图1：广谱抗病植保素德布尼醇（debneyol）生物合成与调控
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
