抗病基因抑復制，限移動的抗性機制

　　番茄斑萎病毒（TSWV）是世界范圍內危害最嚴重的植物病毒之一，在生產實踐中，Sw-5b是番茄中控制TSWV最為有效也是在抗病育種中利用最為廣泛的抗病基因。Sw-5b屬于植物胞內免疫受體（NLR），NLRs是植物中最大的一類抗病基因，NLRs在識別病原物效應蛋白之后，能夠迅速誘導抗病反應，將病原物限制在侵染點附近，從而使植物對病原物達到免疫的效果。免疫受體蛋白Sw-5b 能分布在細胞質和細胞核，但是不同亞細胞定位的Sw-5b發揮何種抗病毒作用目前仍不清楚。

　　 病毒在植物中成功侵染需要幾個關鍵步驟，包括病毒的復制、細胞間移動和長距離移動。

　　 2021年6月7日，南京農業大學陶小榮教授團隊在植物學知名期刊New Phytologist （影響因子：8.512）發表題為“Cytoplasmic and nuclear Sw-5b NLR act both independently and synergistically to confer full host defense against tospovirus infection”的研究論文，揭示Sw-5b免疫受體蛋白通過定位于細胞質和細胞核分別誘導對病毒的復制、細胞間移動和長距離移動的抗性，Sw-5b在細胞質和細胞核誘導的抗性能夠協同作用，進而最大程度上抵御病毒的侵染。

　　研究表明胞質定位的Sw-5b能夠誘導強烈的細胞死亡反應來抑制TSWV的復制，但是這一抗性反應不足以阻斷病毒的細胞間和遠距離移動。細胞核定位的Sw-5b也能夠觸發寄主的防御反應，這種防御反應較弱地抑制病毒的復制，但能夠強烈地抑制番茄斑萎病毒的細胞間和長距離運動。此外，細胞質和細胞核Sw-5b能夠協同發揮作用，作用于病毒侵染的不用階段。研究結果表明Sw-5b通過不同的亞細胞定位誘導不同的抗性反應來阻斷不同的病毒感染步驟，這些發現為我們目前對植物NLRs在介導病毒感染抗病免疫中的特殊作用機理增加了新的認識。

　　圖1. Sw-5b在細胞核和細胞質協同抑制TSWV侵染的分子機制模型。

　　該研究是該課題組繼揭示Sw-5b對番茄斑萎病毒屬病毒的廣譜抗性機制（Plant Cell, 2017）、兩步識別新機制（Molecular Plant, 2019）和Sw-5b抗病基因人工改良設計（Plant Biotechnology Journal, 2021）之后取得的又一重要研究結果。論文第一署名單位為南京農業大學，植物保護學院博士生陳虹宇、已畢業博士研究生錢新、陳小姣為論文共同第一作者，陶小榮教授為通訊作者。植物病毒研究團隊徐毅教授和朱敏副教授等人參與了該項研究。研究得到國家自然科學杰出青年基金和重點項目的資助。