近日,山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所作物病害綠色防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在The Plant Journal雜志(中科院一區(qū)TOP,IF5y=7.0)在線發(fā)表了題為Oligomeric SWEET1g of Solanum tuberosum confers resistance to potato virus Y and Potato virus X的研究論文。該研究首次揭示了植物SWEET類糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與植物抗病毒免疫的新機(jī)制,為培育抗病毒馬鈴薯品種提供了新靶標(biāo)。
馬鈴薯是我國(guó)主要糧食作物,在保障國(guó)家糧食安全中具有重要戰(zhàn)略地位。馬鈴薯Y病毒(potato virus Y,PVY)引起的病毒病是制約馬鈴薯高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要因素之一。然而,生產(chǎn)中大部分馬鈴薯品種不抗PVY。挖掘抗PVY基因資源并解析其抗病機(jī)制,可為培育抗PVY馬鈴薯新種質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。
SWEET在調(diào)控植物與病原細(xì)菌、真菌及卵菌互作中扮演關(guān)鍵角色,然而其在病毒侵染中的功能尚不明確。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)馬鈴薯SWEET1g與 PVY CP直接互作,沉默StSWEET1g促進(jìn)PVY侵染,而過(guò)表達(dá)StSWEET1g抑制PVY復(fù)制。突變分析發(fā)現(xiàn)將StSWEET1g中影響自身互作的第62位或第80位的甘氨酸(G62或G80)突變?yōu)樘於彼幔―)會(huì)削弱StSWEET1g的抗病毒能力并打破其與CP的互作,表明寡聚化的StSWEET1g靶向CP介導(dǎo)抗病毒反應(yīng)。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)StSWEET1g能直接干擾CP和感病因子熱激蛋白StHSP70互作,并激發(fā)茉莉酸抗病毒信號(hào)通路。除PVY外,StSWEET1g還能與煙草脈帶花葉病毒(TVBMV,Potyvirus)和馬鈴薯X病毒(PVX,Potexvirus)的CP互作并抑制TVBMV和PVX的復(fù)制。綜上,StSWEET1g作為一個(gè)廣譜抗病毒靶標(biāo),能通過(guò)干擾CP和StHSP70互作并激活茉莉酸信號(hào)通路抑制多種植物RNA病毒的侵染。(撰寫:房樂 審核: 路興波)
