近日，煙草病蟲害綠色防控創(chuàng)新團隊在表觀遺傳學調控煙草抗病毒天然免疫喪失新機制中取得突破，首次發(fā)現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，導致茄科作物廣譜抗性喪失的新機制。相關研究成果發(fā)表在國際期刊《Cells》（IF2022="7.666）和《Frontiers" in Microbiology》（IF2022="6.064）。

問題導向是推進科技進步的源頭，從實踐重大問題中挖掘創(chuàng)新突破口是當務之急，農作物抗性問題是植保和育種領域都備受關注的科學問題，病蟲源基因變異是導致品種抗性喪失和病蟲害暴發(fā)流行的關鍵因素，深入分析農作物天然免疫機制是解決該問題的主要切入點，是重大生物安全風險病蟲草害綜合治理的基礎架構。該團隊歷經6年持續(xù)攻關，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NbMLP43的轉錄水平上調，但蛋白質水平表達極低。首次驗證了光響應因子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NbMLP43的泛素化和蛋白酶體降解，從而促進病毒侵染，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角度闡明了抗病品種抗性喪失的新機制，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)生境千變萬化、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)農業(yè)重大生物安全風險病蟲草害的主要路徑，有效助力煙區(qū)農業(yè)綠色低碳發(fā)展，支撐國家糧油安全，服務國家戰(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、中國農業(yè)科學院創(chuàng)新工程、山東省自然科學基金、青島市科技惠民等項目的資助。