近日，植物保護(hù)學(xué)院李向東/耿超團(tuán)隊在西瓜抗病基因鑒定方面取得新進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Molecular Plant Pathology》。該研究鑒定到了能夠抵御克服抗性病毒株系的新靶點(diǎn)，對指導(dǎo)培育兼抗多種病毒的西瓜品種具有重要作用。周令希博士為論文第一作者，李向東教授和耿超副教授同為通訊作者。

侵染西瓜等瓜類作物的病毒種類有很多，常見的屬于馬鈴薯Y病毒屬的病毒就有西瓜花葉病毒、番木瓜環(huán)斑病毒-西瓜株系、小西葫蘆黃花葉病毒等。這些病毒發(fā)生廣、危害重，嚴(yán)重影響瓜類產(chǎn)量和品質(zhì)，在生產(chǎn)上造成重大經(jīng)濟(jì)損失。近日，植物保護(hù)學(xué)院李向東/耿超團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了抗瓜類病毒新靶點(diǎn)，為培育兼抗多種病毒的西瓜品種提供了重要支撐。

種植抗病品種是防治瓜類作物病毒病最經(jīng)濟(jì)有效的方法。育種中常用的是顯性抗病基因，可通過雜交獲得抗性材料，但生產(chǎn)中存在缺少抗源材料或者抗源材料不易被利用等問題。植物基因編碼的蛋白會被病毒劫持用于自身的侵染，成為感病因子，有些品種相應(yīng)蛋白的某個（些）氨基酸發(fā)生了突變，就不會被病毒利用，從而對病毒產(chǎn)生抗性，這種抗性被稱為隱性抗性。近年來，隨著基因編輯技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對植物隱性抗病基因的研究越來越受重視。

真核翻譯起始因子4E（eIF4E）基因是防治馬鈴薯Y病毒屬病毒研究中最受關(guān)注的一類隱性抗病基因。李向東/耿超團(tuán)隊前期研究發(fā)現(xiàn)，抗病西瓜品系PI 244019的eIF4E第71位氨基酸是甘氨酸（eIF4E-G71），感病品種的相同位置則為天冬氨酸（eIF4E-D71）。番木瓜環(huán)斑病毒-西瓜株系、西瓜花葉病毒和小西葫蘆黃花葉病毒的致病因子——病毒基因組連接蛋白（VPg）都能與西瓜感病品種的eIF4E-D71互作，并劫持利用eIF4E-D71侵染感病西瓜品種，但卻不能利用西瓜抗病品系中的eIF4E-G71；而過表達(dá)eIF4E-G71的西瓜感病品種可抵御上述三種病毒的侵染。試驗還證實，煙草感病品種eIF4E相應(yīng)位置的天冬氨酸突變成為甘氨酸后，也能產(chǎn)生對馬鈴薯Y病毒的抗性。

在本研究中，李向東/耿超團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，番木瓜環(huán)斑病毒-西瓜株系大多數(shù)分離物VPg第105位和第108位的氨基酸分別為賴氨酸和谷氨酸，但是個別分離物VPg第105位氨基酸是谷氨酰胺，或者第108位氨基酸是甘氨酸，它們不能與西瓜抗病品系的eIF4E-G71互作，但可以與西瓜抗病品系的另外一種真核翻譯起始因子eIF(iso)4E互作。也就是說，這些分離物不能利用eIF4E-G71，轉(zhuǎn)而劫持eIF(iso)4E，使其成為新感病因子，從而克服西瓜抗病品系的抗性。團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)，新感病因子eIF(iso)4E的四個氨基酸產(chǎn)生突變后，就不再與第105位氨基酸是谷氨酰胺，或者第108位氨基酸是甘氨酸的VPg互作，進(jìn)而介導(dǎo)對番木瓜環(huán)斑病毒-西瓜株系所有已知分離物的抗性。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波