近日，煙草病蟲害綠色防控創(chuàng)新團(tuán)隊在表觀遺傳學(xué)調(diào)控?zé)煵菘共《咎烊幻庖邌适聶C(jī)制中取得突破，首次發(fā)現(xiàn)煙草廣譜抗病蛋白類乳膠蛋白43（Major latex protein-like protein 43，MLP43）被泛素-蛋白酶體靶向降解，導(dǎo)致茄科作物廣譜抗性喪失的新機(jī)制。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際期刊《Cells》（IF2022="7.666）和《Frontiers" in Microbiology》（IF2022="6.064）。

問題導(dǎo)向是推進(jìn)科技進(jìn)步的源頭，從實踐重大問題中挖掘創(chuàng)新突破口是當(dāng)務(wù)之急，農(nóng)作物抗性問題是植保和育種領(lǐng)域都備受關(guān)注的科學(xué)問題，病蟲源基因變異是導(dǎo)致品種抗性喪失和病蟲害暴發(fā)流行的關(guān)鍵因素，深入分析農(nóng)作物天然免疫機(jī)制是解決該問題的主要切入點，是重大生物安全風(fēng)險病蟲草害綜合治理的基礎(chǔ)架構(gòu)。該團(tuán)隊歷經(jīng)6年持續(xù)攻關(guān)，首次明確了煙草抗病毒品種抗性喪失是由煙草廣譜抗病蛋白-——類乳膠蛋白43（MLP43）的泛素化降解所致。MLPs是農(nóng)作物PRs家族成員，對馬鈴薯Y病毒（Potato virus Y，PVY）等RNA病毒侵染具有廣譜抗性，PVY侵染顯著誘導(dǎo)NbMLP43的轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)，但蛋白質(zhì)水平表達(dá)極低。首次驗證了光響應(yīng)因子B-box鋅指蛋白24（NbBBX24）直接與NbMLP43相互作用，靶向NbMLP43的泛素化和降解。PVY、煙草花葉病毒（Tobacco mosaic virus，TMV）和黃瓜花葉病毒（Cucumber mosaic virus，CMV）侵染均可促進(jìn)NbMLP43的泛素化和蛋白酶體降解，從而促進(jìn)病毒侵染，非泛素化的NbMLP43(K38）對RNA病毒具有更強的抵抗力。該研究首次從表觀遺傳學(xué)角度闡明了抗病品種抗性喪失的新機(jī)制，也為新時代抗性資源挖掘和抗病品種創(chuàng)制提出了新問題、新挑戰(zhàn)。我國煙區(qū)生境千變?nèi)f化、生態(tài)豐富多樣、耕作制度和品種布局不盡相同，因此，要基于系統(tǒng)治理理念，從煙區(qū)大生態(tài)宏觀角度，開展糧煙融合綠色防控綜合治理，是源頭解決煙區(qū)農(nóng)業(yè)重大生物安全風(fēng)險病蟲草害的主要路徑，有效助力煙區(qū)農(nóng)業(yè)綠色低碳發(fā)展，支撐國家糧油安全，服務(wù)國家戰(zhàn)略。

煙草所博士后宋麗云、博士研究生宮燕偉分別為論文1和論文2第一作者，楊金廣研究員和王鳳龍研究員為論文共同通訊作者。以上研究得到煙草綠色防控重大科技項目、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、山東省自然科學(xué)基金、青島市科技惠民等項目的資助。