2025年5月28日，我院李洪连教授团队/施艳教授课题组在中科院一区Top期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》在线发表了题为“Exogenous Thiamine Regulates Multiple Plant Immunity-Associated Pathways to Inhibit MCMV Infection”的研究论文。该研究发现硫胺素可以作为一种免疫诱抗剂帮助玉米抵御玉米褪绿斑驳病毒(Maize chlorotic mottle virus, MCVM)的侵染，解析了其激活植物免疫的分子机制。
硫胺素（thiamine）又称为维生素B1（vtamin B1, VB1）是所有生物体必需的微量营养素。可作为诱导剂增强植物抗性，激发防御反应以提高对病原体的抵抗力。目前，硫胺素的抗病毒机制尚不清楚。本研究以玉米褪绿斑驳病毒（Maize chlorotic mottle virus, MCMV）为模型，阐明硫胺素的抗病毒机制。MCMV是番茄丛矮病毒科（tombusviridae）玉米褪绿斑驳病毒属（machlomovirus）的唯一成员。施用硫胺素可增强玉米对 MCMV 的抗性。转录组测序表明，MCMV侵染会影响玉米中硫胺素合成途径相关基因的表达。此外，MCMV P31蛋白在细胞质中与硫胺素合成关键因子ZmTHIC互作，并阻止ZmTHIC进入叶绿体。利用黄瓜花叶病毒（CMV）诱导的基因沉默系统，在玉米中沉默了ZmTHIC，结果显示与对照植株相比，MCMV积累量更高。LC-MS分析显示，ZmTHIC沉默和MCMV侵染均会降低玉米中的硫胺素含量。在MCMV侵染前用硫胺素处理，可通过激活丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路并促进植物细胞壁中木质素的合成，增强植物防御反应，从而增强植物抗性。本研究为硫胺素的抗病毒机制提供了新见解，对植物病毒病的绿色防控具有重要意义。
河南农业大学硕士研究生孙书豪为论文的第一作者，我院杨雪副教授、袁虹霞教授、施艳教授为该研究工作的共同通讯作者。河南农业大学李洪连教授和中国农业大学范在丰教授对本研究提供了重要支持。这项工作由河南省重点研发计划(252102110201)、河南省高校科技创新团队(25IRTSTHN031)和河南省现代农业产业技术体系(HARS-22-02-G3)资助。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c02214
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c02214
