近日，中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹所西瓜甜瓜病蟲害防控團(tuán)隊(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)和植物激素分析，探究了西瓜對(duì)黃瓜綠斑駁花葉病毒（CGMMV）感染的抵抗機(jī)制，并揭示了水楊酸誘導(dǎo)的黃酮類物質(zhì)合成在西瓜發(fā)育和黃瓜綠斑駁花葉病毒抗性中的關(guān)鍵作用。研究為培育具有黃瓜綠斑駁花葉病毒抗性的西瓜品種提供了新的思路和依據(jù)，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中病毒病的管理和防控水平。研究成果發(fā)表在《實(shí)驗(yàn)植物學(xué)雜志》（Journal of Experimental Botany）上。
感病材料（上）與抗病材料分別接種病毒10天和20天后的表現(xiàn)。中國(guó)農(nóng)科院供圖
該研究選取了黃瓜綠斑駁花葉病毒易感的西瓜品種Zhengkang2號(hào)（ZK）和黃瓜綠斑駁花葉病毒抗性的野生西瓜資源PI 220778（PI），進(jìn)行了全面分析。利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)與“ZK”植株相比，在黃瓜綠斑駁花葉病毒感染的“PI”植株中，許多與酚丙烷代謝相關(guān)的基因和代謝物顯著富集，尤其是涉及黃酮類物質(zhì)合成途徑的基因和代謝物。同時(shí)，鑒定到導(dǎo)致植株呈現(xiàn)矮化的關(guān)鍵基因。
在植物激素分析方面，研究發(fā)現(xiàn)西瓜植株中的水楊酸水平與總黃酮類物質(zhì)的水平相關(guān)，水楊酸預(yù)處理西瓜植株可以上調(diào)黃酮類物質(zhì)合成基因的表達(dá)，從而增加總黃酮類物質(zhì)的含量。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)進(jìn)一步葉面噴施植物激素和代謝物的實(shí)驗(yàn)，表明外源的水楊酸或從西瓜葉中提取的黃酮類物質(zhì)的應(yīng)用可以有效抑制黃瓜綠斑駁花葉病毒的感染。
該研究得到了國(guó)家自然基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目和國(guó)家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/jxb/erad197
