PNAS杂志专访美国科学院院士何胜洋！
何胜洋院士是国际上植物病理学领域最顶尖的科学家之一，在植物病原菌致病机制和病原菌-寄主互作研究领域有多项开拓性发现。分别于1982年、1985年获得浙江大学（原浙江农业大学）学士、硕士学位，1991年获美国康乃尔大学博士学位。1995年起在美国密歇根州立大学和美国能源部植物研究实验室任职，2011年起被聘为美国霍华德•休斯医学研究所研究员，2012年被选为美国科学促进会会员，2013年被评为密歇根州立大学杰出教授，2014-2016年任植物-微生物分子互作国际学会主席，2015年当选美国科学院院士。现任PNAS, Current Biology和Molecular Plant等著名学术期刊的编委。何胜洋院士的工作集中于研究病原菌的致病机制、以病原物分子为探针揭示植物中的重要免疫因子及生物学过程，以及环境因素及微生物群对植物致病的影响。
2019年11月11日，PNAS杂志在线发表了来自中科院西双版纳热带植物园姜艳娟组和美国科学院院士何胜洋组联合通讯发表题为“Challenging battles of plants with phloem-feeding insects and prokaryotic pathogens”的论文。该论文讨论并综述了关于植物韧皮部-昆虫-病原菌之间相互作用研究进展和挑战。为此，PNAS杂志特意采访了何胜洋，针对以下几个问题，进行了提问。
PNAS：您如何对韧皮部与昆虫或病原体之间的相互作用感兴趣？
何：毕业后，我使用一个相当简单的模型系统-拟南芥和丁香假单胞菌开始了我自己的研究项目，并在接下来的20年中使用了该模型。几年前，我对研究韧皮部昆虫和病原体感兴趣。众所周知，这些是植物界中一些最重要的昆虫和病原体，但它们很难研究。我与这些类型的昆虫和病原体有个人联系。我在中国一个种植水稻和棉花的村庄长大，并且靠近种植柑橘的地方。因此，我对褐飞虱非常了解，它是全球重要的水稻害虫，而且对柑橘绿化（一种由细菌韧皮部病原体引起的主要柑橘病）也很熟悉。最近，当我访问浙江大学时，我与我的老同学张传溪教授以及其他同事进行了交谈，我们决定启动一项新的合作项目。
PNAS：关于韧皮部如何防御病原体和昆虫的知识是什么？
何：细菌和真菌引起疾病的原因主要是将毒性“效应子”蛋白和其他分子分泌到植物细胞中，破坏了免疫途径。至于韧皮部食虫，它们像显微镜注射器一样，使用嘴刺穿韧皮部。一旦它们到达韧皮部，这些昆虫就象细菌或真菌一样，将毒力蛋白和可能的其他分子注入韧皮部细胞中，最后关闭了免疫反应并扰乱了其他宿主细胞过程。我认为植物想要做的直接事情之一，可能是从病原体和昆虫中分离传递的入侵病原体或效应蛋白。韧皮部细胞很复杂，由专门的筛细胞组成，这些筛细胞在植物内部形成一个连续的管子来运输光合产物。筛细胞和陪伴细胞之间通过分子和病原体可以通过的孔有很多联系。这些专门的孔可以被多糖堵塞，也可以被形成聚集体的蛋白质堵塞。堵塞韧皮部细胞孔在韧皮部防御中可能非常重要。当然，还有其他防御措施，这需要被发现和特征化。
PNAS：要更好地了解韧皮部-病原体生物学，必须取得哪些技术进步？
何：该领域快速发展的主要障碍是许多韧皮部病原体尚无法培养。因此，我认为关键领域之一就是弄清楚如何培养这些病原体。其他技术进步可能包括开发韧皮部细胞特异性生物传感器，以发现在病原体和昆虫原位侵袭期间活韧皮部细胞的真实情况，并且韧皮部细胞培养可以作为研究韧皮部与昆虫和病原体相互作用的某些方面的工具。最后，单细胞测序可以告诉我们韧皮部细胞的整个转录组在感染过程中如何变化。
PNAS：您正在朝哪些方向发展？
何：我实验室的主要研究工作一直致力于研究迷人的植物-病原体/微生物组之间的相互作用以及环境条件如何影响它们。对于我实验室中的韧皮部-昆虫-病原体新项目，我们正在做两件事。一种是尝试合成基因组学来培养韧皮部细菌，并可能使任何其他种类的不可培养细菌在实验室中生长。另一个项目是在水稻中找到褐飞虱效应子的宿主靶标，并使用CRISPR-Cas9对其进行编辑。我们在张传溪教授实验室中的合作伙伴已经确定了几种来自昆虫唾液的褐飞虱的关键效应子。我们希望在水稻中鉴定这些昆虫效应子的宿主靶标并编辑相应的水稻基因，使它们对褐飞虱不敏感。
PNAS：更好地了解韧皮部与昆虫和病原体的相互作用有哪些潜在应用？
何：本首篇文章（1）的动机之一是强调研究进食韧皮部昆虫和病原体的重要性。如果我们能够在韧皮部细胞中发现易受昆虫和病原体攻击的脆弱点，则可以通过化学或遗传方法修复它们。您能想象我们是否可以停止柑桔绿化，这正在破坏佛罗里达州乃至加利福尼亚庞大的柑橘产业？而且，如果您可以在水稻中治愈褐飞虱，那么就可以改变水稻的产量，并导致全球水稻产量的增长，而无需使用必不可少的有害杀虫剂。病原体和昆虫也是宿主细胞基本生物学的非常有用的探针，因为它们倾向于靶向对宿主功能至关重要的蛋白质，RNA和DNA。因此，我认为以韧皮部为食的昆虫和病原体可能真的是研究韧皮部生物学的很好探索者，我敢打赌，在未来十年中，这方面也将非常有趣。
