近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所瓜果質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)團(tuán)隊(duì)在《Plant Cell Reports》上發(fā)表題為 “Zucchini yellow mosaic virus?induced hypersensitive response is associated with pathogenesis?related 1 protein expression and confers resistance in watermelon” 的研究論文。該研究揭示了西瓜響應(yīng)小西葫蘆黃花葉病毒（ZYMV）的關(guān)鍵基因PR1。

 

　　ZYMV是一種全球范圍內(nèi)廣泛分布的正單鏈RNA病毒，可造成葫蘆科作物嚴(yán)重減產(chǎn)。在病害防治中，抗病育種是最經(jīng)濟(jì)有效的方法。然而目前葫蘆科作物僅鑒定到兩個(gè)隱性基因。西瓜938-16-B是團(tuán)隊(duì)前期篩選出的具有ZYMV抗性的野生資源，病毒侵染該品種后，會(huì)觸發(fā)植株過(guò)敏反應(yīng)，進(jìn)而抑制病毒的增殖。為了深入探討抗病機(jī)制，團(tuán)隊(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)錄組和蛋白組聯(lián)合分析，鑒定出抗病關(guān)鍵基因PR1，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)ClPR1能夠顯著提高易感品種對(duì)ZYMV的抗性。PR1是植物受到病原體脅迫后產(chǎn)生的一種小分子蛋白。過(guò)去的研究已經(jīng)證實(shí)了其對(duì)真菌、卵菌和細(xì)菌的抗性作用。對(duì)于病毒，在此之前尚無(wú)證據(jù)表明PR1具有抗病功能。該研究證明在植物抗病毒過(guò)程中PR1不僅僅只是抗病反應(yīng)的標(biāo)記基因，更重要的是它具有抗病毒功能，這一結(jié)果為未來(lái)抗病育種工作提供新的基因資源。

 

　　此外，研究采用團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的VIGS載體和過(guò)表達(dá)載體，克服了葫蘆科作物遺傳轉(zhuǎn)化效率低的問(wèn)題，成功實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)基因快速高效的系統(tǒng)沉默和超量表達(dá)，為葫蘆科作物基因功能研究提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

 

　　已畢業(yè)碩士研究生郝小苑和在讀研究生劉楓楠為該論文的共同第一作者，康保珊副研究員為通訊作者。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國(guó)農(nóng)科院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。（通訊員：齊文莉）