受病毒感染葡萄對(duì)其它病原體抗性增強(qiáng)及其分子修飾的研究

（2020.11.18 園藝研究）

葡萄（Vitis vinifera）原產(chǎn)亞洲西部，是世界上分布最廣的經(jīng)濟(jì)水果之一。在栽培時(shí)，它可能會(huì)同時(shí)受到幾種病原體的影響，例如真菌、卵菌、植原體和病毒，這些病原體會(huì)對(duì)葡萄造成損害，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。病毒是所有葡萄品種中都廣泛存在的一類病原體，從葡萄中已經(jīng)鑒定出了80多種病毒，而它們對(duì)葡萄產(chǎn)生的影響及其之間復(fù)雜的多重相互作用關(guān)系目前還是未知的。

然而，近年來(lái)一些研究發(fā)現(xiàn)，植物與病毒的相互作用不僅僅局限于被病原體感染這樣簡(jiǎn)單，而是可以從拮抗轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)環(huán)境變化有利的反應(yīng)，也就是說(shuō)，病毒可以提高植物對(duì)逆境的抗性。

近日，Horticulture Research在線發(fā)表了意大利都靈大學(xué)Giovanna Gilardi等人題為Biological and molecular interplay between two viruses and powdery and downy mildews in two grapevine cultivars的研究論文。本研究選用葡萄的兩個(gè)品種‘Nebbiolo和‘Chardonnay，在‘Nebbiolo的外植體中消除了葡萄扇葉病毒（GFLV）或莖痘相關(guān)病毒（GRSPaV），從而獲得只感染這兩種病毒之一的株系，并以此作為砧木，嫁接脫毒后的‘Nebbiolo或‘Chardonnay來(lái)感染病毒。人工接種霜霉病（DW）或白粉?。≒M）的致病孢子，以此研究GRSPaV和GFLV在溫室條件下對(duì)不同葡萄品種DM和PM發(fā)病率及嚴(yán)重程度的影響，以及這些相互作用誘導(dǎo)的分子修飾。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與無(wú)病毒植株相比，感染GFLV的植株受白粉病和霜霉病引起的反應(yīng)嚴(yán)重程度降低。GFLV可以誘導(dǎo)葡萄二苯乙烯合成酶基因、發(fā)病相關(guān)蛋白的過(guò)量表達(dá)，并影響碳水化合物代謝相關(guān)的基因，從而改變糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、液泡轉(zhuǎn)化酶和蔗糖合成酶基因的表達(dá)。這些轉(zhuǎn)錄變化表明植物的先天免疫能力得到了改善，使得感染GFLV的葡萄抗性更強(qiáng)。

然而，這并不是一種通用的反應(yīng)過(guò)程。在感染GRSPaV的葡萄中，霜霉病嚴(yán)重水平與CTR無(wú)顯著差異，介于無(wú)病毒植株和感染GFLV的植株之間。這種耐受性的增加很可能是植物對(duì)病毒（如GFLV和GLRaV-319）反應(yīng)的間接影響。此外，在這些多重相互作用中，葡萄的基因型似乎也起著至關(guān)重要的作用：在‘Nebbiolo這個(gè)品種中，病毒引起的分子變化不同于在‘Chardonnay中觀察到的分子變化，這表明不同的代謝途徑可能參與對(duì)真菌/卵菌病原體的保護(hù)。

這些結(jié)果表明葡萄和不同的病原體之間確實(shí)存在著復(fù)雜的相互作用。病毒激活了葡萄的免疫系統(tǒng)，提高對(duì)其它病原體的抵抗，這是對(duì)一個(gè)尚未被探索課題的首次研究。