近日，中國農科院鄭州果樹所西瓜甜瓜病蟲害防控團隊通過轉錄組學、代謝組學和植物激素分析，探究了西瓜對黃瓜綠斑駁花葉病毒（CGMMV）感染的抵抗機制，并揭示了水楊酸誘導的黃酮類物質合成在西瓜發育和黃瓜綠斑駁花葉病毒抗性中的關鍵作用。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，從而促進農業生產中病毒病的管理和防控水平。研究成果發表在《實驗植物學雜志》（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。中國農科院供圖
該研究選取了黃瓜綠斑駁花葉病毒易感的西瓜品種Zhengkang2號（ZK）和黃瓜綠斑駁花葉病毒抗性的野生西瓜資源PI 220778（PI），進行了全面分析。利用轉錄組學技術，發現與“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的基因和代謝物顯著富集，尤其是涉及黃酮類物質合成途徑的基因和代謝物。同時，鑒定到導致植株呈現矮化的關鍵基因。
在植物激素分析方面，研究發現西瓜植株中的水楊酸水平與總黃酮類物質的水平相關，水楊酸預處理西瓜植株可以上調黃酮類物質合成基因的表達，從而增加總黃酮類物質的含量。研究團隊通過進一步葉面噴施植物激素和代謝物的實驗，表明外源的水楊酸或從西瓜葉中提取的黃酮類物質的應用可以有效抑制黃瓜綠斑駁花葉病毒的感染。
該研究得到了國家自然基金、中國農業科學院科技創新工程項目和國家西甜瓜產業技術體系的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1093/jxb/erad197
