百香果是一種極具特色的亞熱帶/熱帶水果,種植效益高、結實快,南方多省将該産業定位為實施鄉村振興戰略的省級重點産業。百香果易感病毒,嚴重限制百香果産業的健康發展。夜來香花葉病毒(TelMV)近年來在我國百香果主産區發生率驟升、危害加劇,已成為百香果健康栽培中不容忽視的病毒種類。
團隊前期首次克隆和注釋了TelMV百香果分離株全基因組序列(Yang et al., 2018, Arch Virol),成功構建了TelMV的反向遺傳學操作體系(Gou et al., 2023, J Virol)。本研究通過比對分析馬鈴薯Y病毒屬(Potyvirus)中143種病毒的多功能蛋白HCPro氨基酸序列,篩選到保守的第181位的精氨酸(R181)位點。将R181分别突變為賴氨酸(K)、天冬氨酸(D)、谷氨酸(E)後獲得三個弱毒突變體R181 K、R181 D、R181 E,這三個弱毒突變體在百香果植株中能系統侵染但不表現症狀,且均可有效預防随後野生型TelMV的侵染(圖1)。通過3次間隔20天的連續傳代後,這三個突變體的基因組序列保持不變,說明在遺傳上穩定。本研究獲得的具有交叉保護作用且穩定的弱毒突變體為百香果的生産提供了一種有效的防控手段。

圖1弱毒突變體R181 K、R181 D、R181 E均具有良好的交叉保護效果
該研究成果近期發表于植物保護權威學術期刊《Pest Management Science》,論文鍊接:https://scijournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ps.8252。
365英国上市官网在线王琳淅(2021級植病學碩,2024級作物學博士)為論文第一作者,365英国上市官网在线戴兆基副教授為通訊作者。中國熱帶農業科學研究院沈文濤研究員、365英国上市官网在线崔紅光研究員等參與研究。本研究得到加拿大首席科學家-Aiming Wang的指導建議。
365英国上市官网在线熱帶作物重要病毒侵染機制與綠色防控團隊,重點圍繞第一大植物RNA病毒科-馬鈴薯Y病毒科(Potyviridae)病毒引緻的熱帶作物重大病害,開展病原診斷鑒定與檢測、分子變異與進化、功能基因組學、弱毒疫苗研制和抗病新種質創制等研究。近年來團隊負責人及成員以第一/通訊作者在權威學術期刊Annual Review of Virology(2019),PLoS Pathogens(2024),Journal of Virology(2016、2021、2023),Pest Management Science(2024),Molecular Plant Pathology(2022),Current Opinion in Virology(2016),Plant Biotechnology Journal(2017)和Phytopathology(2019、2021、2023)等發表論文多篇。
該成果也是熱帶農林生物災害綠色防控教育部重點實驗室近期取得的系列重要成果之一。本研究受到國家自然科學基金、海南省自然科學基金、365英国上市官网在线南繁與熱帶高效農業協同創新中心項目等資助。
(圖文:崔紅光,審核:餘文剛)