近日，华中农业大学园艺林学学院王涛涛课题组在Plant, Cell & Environment在线发表了题为“Botrytis cinerea Targets Chloroplast to Suppress Photosynthesis and Enhance Susceptibility by Attenuating Degradation of SlBIUPa in Tomato”的研究论文。该研究首次鉴定了 SlBIUPa 蛋白在灰霉菌侵染中的响应作用，并阐明了其通过调控 Rubisco 活性影响植物免疫与光合作用的分子途径。
随着温室栽培的推广，由灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）引起的番茄灰霉病对整个产业都造成了巨大损失。因此，研究番茄对灰霉病的抗病机理，培育抗灰霉病的番茄品种是目前迫切的工作。
本研究鉴定了受灰霉菌诱导的未知蛋白SlBIUPa能够负调控番茄灰霉病。过表达SlBIUPa会破坏叶绿体功能，而SlBIUPa突变体则能增加叶绿体含量、减轻光合作用损伤并减少活性氧积累，从而赋予番茄对灰霉病的显著抗性。此外，通过酵母双杂钓库发现SlBIUPa与Rubisco小亚基SlRBCS3B蛋白互作，抑制其表达并降低Rubisco活性。此外，在正常条件下，SlBIUPa 通过 26S 蛋白酶体途径被泛素化降解；然而，灰霉菌感染会减弱这种降解，导致 SlBIUPa 积累并增加植物的易感性。
进一步发现，SlBIUPa 和同源基因 SlBIUPb 的双敲除突变体能够大幅增强灰霉病抗性，同时提升了番茄果实中的番茄红素和类胡萝卜素含量，且没有造成任何生产损失。这些发现为培育具有更强抗病性和更优果实品质的番茄提供了潜在策略。
华中农业大学园艺林学学院、果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室孙文慧，山西农业大学园艺学院罗丹副教授为论文共同第一作者，王涛涛教授为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
论文链接：http://doi.org/10.1111/pce.70085
文字：孙文慧
审核：王涛涛
