近日，植物保護學(xué)院李向東和田延平教授團隊在The Plant Journal雜志在線發(fā)表了題為Oligomeric SWEET1g of Solanum tuberosumconfers 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)運蛋白參與植物抗病毒免疫的新機制，為培育抗病毒馬鈴薯品種提供了新靶標(biāo)。

馬鈴薯是我國主要糧食作物，在保障國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，嚴重威脅糧食安全。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。該團隊發(fā)現(xiàn)馬鈴薯SWEET1g與 PVY CP直接互作，沉默StSWEET1g促進PVY侵染，而過表達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)。

進一步發(fā)現(xiàn)StSWEET1g和CP均與PVY感病因子熱激蛋白70（StHSP70）互作，競爭性Pull down等實驗證明StSWEET1g能直接干擾CP和StHSP70互作。此外，StSWEET1g能激發(fā)茉莉酸抗病毒信號通路。

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作為一個廣譜抗病毒靶標(biāo)，能通過干擾CP和StHSP70互作并激活茉莉酸信號通路抑制多種植物RNA病毒的侵染。

圖 StSWEET1g抑制TVBMV和PVX侵染

山東省農(nóng)科院/山東農(nóng)業(yè)大學(xué)李向東研究員、山東省農(nóng)科院路興波研究員和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)田延平教授為本文共同通訊作者。山東省農(nóng)科院植保所博士后房樂、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)耿超副教授及山東省農(nóng)科院植保所陰筱博士為本文第一作者。南開大學(xué)玄元虎教授為本研究提供了重要實驗材料。該研究受到國家自然科學(xué)基金、山東省泰山學(xué)者建設(shè)工程及山東省良種工程等項目的資助。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波