aBIOTECH | 薛彦团队揭示辣椒TC48对黄瓜花叶病毒兼具部分抗性与耐受性的协同防御机制

辣椒（Capsicum spp.）是全球广泛种植且具有重要经济价值的蔬菜作物，但其生产常受多种病害威胁，其中黄瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus, CMV）危害尤为严重。CMV侵染可引发叶片黄化、植株矮化、落花及果实病斑等系统性症状，严重降低辣椒产量与果实品质。尽管前人已开展大量研究，当前商业辣椒品种对CMV的抗性仍不充分，其分子应答机制尚待深入解析。

近日，北京大学现代农业研究院/潍坊现代农业山东省实验室薛彦研究员团队在aBIOTECH 发表了题为“Capsicum annuum TC48 shows both resistance and tolerance to cucumber mosaic virus and is a potential genetic resource for pepper improvement”的研究论文。该研究综合运用表型鉴定、转录组测序、小RNA（sRNA）测序及BSA（bulk segregant analysis）遗传定位等手段，系统解析了辣椒品系TC48对CMV的响应机制。研究发现，TC48通过早期部分抗性限制病毒扩散和后期耐受性减轻症状的双重策略应对CMV侵染，其分子基础表现为能量代谢与防御反应的转录双峰动态，且该过程可能受miRNAs的潜在调控。研究还定位了数个与CMV应答相关的候选QTL区域，为辣椒抗CMV育种提供了重要的遗传资源。

表型分析表明，CMV侵染后TC48基本不表现出明显症状，其果实大小、单果重及种子数量与未侵染对照组均无显著差异，说明TC48在营养生长和生殖生长中几乎不受CMV影响。相比之下，感病对照品系ST-8则表现出明显的叶片黄化和畸形，果实变小，单果重下降近2倍，种子数量亦显著减少。研究通过免疫印迹法检测系统叶中CMV 2b蛋白的水平，发现在侵染早期，TC48中CMV的增殖和系统扩散受到限制，在侵染后期，CMV的增殖和系统移动在TC48和ST-8中达到相近水平。这表明TC48在CMV侵染早期具有部分抗性，在侵染后期具有耐受性（图1）。

图1. TC48对CMV表现出部分抗性和耐受性

转录组测序结果显示，在CMV侵染后7天（7 dpi），TC48中光合作用及生长相关基因被激活，而防御相关基因则被抑制；至侵染后30天（30 dpi），TC48中防御相关基因被激活或上调，二光合作用相关基因被抑制。相比之下，ST-8在CMV侵染早期即表现为免疫应答的转录激活与光合作用的转录抑制，并在侵染后期仍维持该转录模式。这表明CMV侵染后，TC48在转录水平上呈现出能量代谢与防御反应之间的双峰动态。

sRNA测序进一步揭示：21-nt和22-nt miRNAs（特别是miR408、miR172、miR397）可能通过动态调控生长与防御相关靶基因的表达，参与TC48对CMV的应答调控；而24-nt siRNAs在转录水平上未表现出显著的调控作用，暗示其在该过程中可能并非关键调控因子（图2）。此外，该研究通过BSA-seq分析定位了多个与CMV应答相关的候选QTL区域，为进一步克隆关键抗性/耐受基因奠定了基础。

图2. TC48中CMV抗性的转录重编程

综上所述，该研究揭示了辣椒品系TC48通过部分抗性与耐受性协同作用缓解CMV病害损害的分子策略，明确其可作为培育耐CMV辣椒品种的优良遗传资源，并为植物病毒应答机制的解析提供了新的见解。

该研究得到了山东省自然科学基金的资助。北京大学现代农业研究院/以色列特拉维夫大学联合培养博士生李同辉，湖南农业大学硕士研究生王茜和北京大学现代农业研究院副研究员姚雪燕为本文的共同第一作者，北京大学现代农业研究院薛彦研究员，姚雪燕副研究员，湖南农业大学刘峰教授，西北大学黄萱副教授为共同通讯作者。

引用本文：Li T, Wang X, Yao X, Liu Y, Song M, Mi Y, et al. Capsicum annuum TC48 shows both resistance and tolerance to cucumber mosaic virus and is a potential genetic resource for pepper improvement. aBIOTECH 2026:100081.

https://doi.org/10.1016/j.abiote.2026.100081

aBIOTECH已于2026年1月正式转至Elsevier以金色OA模式出版，最新投稿地址：

https://www.sciencedirect.com/journal/abiotech

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