新闻资讯-【硼】提高西瓜抗病机制，植物抗病毒的新策略（一）-深圳市英联加一生物科技有限公司

西瓜(Citrullus lanatus)是一种在世界范围内深受欢迎的具有重要经济价值的作物。目前中国是最大的西瓜生产国，年产量约占全球总产量的60% 。许多国家的西瓜生产受到各种非生物和生物胁迫的威胁，包括许多侵染植物的病毒。黄瓜绿斑驳花叶病毒(cucumber green mottle mosaic virus，CGMMV)是一种烟草花叶病毒属的RNA病毒，可侵染包括西瓜在内的多种葫芦科作物，并在西瓜果实中引起严重的血瓤病(WBFD)症状，即果实出现海棉状腐烂、变色和酸化，导致重大经济损失。近年来多个实验室致力于研究CGMMV侵染对西瓜植株基因表达的影响，但CGMMV诱导的WBFD分子调控机制尚不清楚。

硼（boron）是植物生长发育所必需的微量元素。土壤中硼含量较高，但植物对硼的吸收受土壤pH值、质地和气候条件等几个已知因素的影响。植物通过合成各种激素和激活信号转导、应激反应和对糖酵解途径做出反应，减少缺硼的损害。施硼可提高作物产量和质量，并抑制植物病害，如施硼可减轻烟草花叶病毒属病毒侵染烟草引起的症状。葡萄灰比诺病毒（grapevine pinot gris virus，GPGV）引起的症状与缺硼症状相似，GPGV侵染和缺硼可引起硼稳态相关基因的表达。研究表明，CGMMV侵染和缺硼会导致植物激素信号、抗病、能量代谢以及细胞壁和膜功能发生类似的改变，由此推断硼可能参与了西瓜对CGMMV侵染的抗病过程。

沈阳农业大学植物保护学院吴元华教授团队，一直致力于CGMMV致病性和寄主抗病性相关研究，并制订了辽宁省CGMMV检测和防控技术规程，对该病害的防控成果获得辽宁省科技进步二等奖。该团队围绕这一问题，已发表多篇高水平研究论文。自2022年以来，接连在国际顶尖农林学期刊Mol. Plant Pathol. (中科院1区，2021年影响因子5.520)和J. Agri. Food Chem. (中科院1区，2021年影响因子5.895)分别发表题为“A novel strategy for improving watermelon resistance to cucumber green mottle mosaic virus by exogenous boron application”和“Suppression of cucumber green mottle mosaic virus infection by boron application: from the perspective of nutrient elements and carbohydrates”的研究论文，系统报道了硼元素参与西瓜抗CGMMV的分子调控机制。

近日，该团队又在国际植物学著名期刊Front. Plant Sci. (中科院2区，2021年影响因子6.627)上发表了题为“Reactive oxygen species-related genes participate in resistance to cucumber green mottle mosaic virus infection regulated by boron in Nicotiana benthamiana and watermelon”的研究论文。该研究通过对不同处理下的本生烟进行转录组测序分析，并通过病毒诱导的基因沉默对筛选出的关键基因在本生烟和西瓜上进行功能验证，提出了硼元素调控活性氧途径提高西瓜抗黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）侵染的新策略。

PART.1 外源施硼可抑制CGMMV对西瓜的侵染

主要结果：本研究进行了硼梯度水培试验(硼浓度为0、2.86和5.72 mg·L-1 H3BO3)和叶面喷硼(硼浓度为30和300 mg·L-1H3BO3)。我们发现硼元素对西瓜果实的CGMMV侵染有抑制作用，尤其能缓解西瓜果实的“倒瓤”症状。

Figure 1. Symptoms and viral accumulation of watermelon leaves and fruits infected by CGMMV under different B conditions.

主要结果：通过硼梯度水培和叶面喷硼，测定了西瓜叶片和果实中营养元素、可溶性糖、细胞壁多糖含量及其代谢和转运相关基因的表达量。发现CGMMV的感染破坏了细胞内营养物质和碳水化合物的积累和代谢；而施硼能恢复和维持其体内平衡。

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Figure 2. Contents of nutrient elements and related gene expressions in leaf and fruit tissues.

Figure 3. Sugar contents and related gene expressions in leaf and fruit tissues.

Figure 4. Cell wall polysaccharide contents and related gene expressions in leaf and fruit tissues.

Figure 5. Silencing NIP5;1 and SWEET4 enhanced susceptibility to CGMMV infection and affected the homeostasis of nutrient elements and carbohydrates in watermelon seedlings.

Figure 6. Silencing NIP5;1 and SWEET4 enhanced susceptibility to CGMMV infection and affected the homeostasis of nutrient elements and carbohydrates in watermelon fruits.

此外，还发现硼-处理诱导的NIP5;1和SWEET4可能主要通过调节营养元素和碳水化合物的内稳态来抵抗CGMMV侵染。这些结果为硼介导的CGMMV抗性分子机制提供了新的认识，也为CGMMV侵染后西瓜品质的改善提供了一种有效的应用硼方法。

Figure 7. Pattern diagram for how B inhibits CGMMV infection by regulating the levels of nutrient elements, soluble sugars, and polysaccharides and their related gene expressions in leaves and fruits.

*以上文章内容引用自公众号“新青年植物学家”

原文：连发3篇！沈阳农业大学吴元华教授团队揭示外源施硼提高西瓜抗黄瓜绿斑驳花叶病毒分子机制，提出植物抗病毒新策略

早在2009年，深圳市英联加一生物科技公司创立之初，就发现市场上农户朋友们对微量元素——硼的作用越来越认可，含硼的产品也在广泛销售。但受制于当时的技术条件，市场上在广泛使用的是硼砂、含硼复合肥等，这些产品属于非常初级的农业用肥料，有十分明显的缺点，比如:硼含量低、吸收利用率低、使用方式为粗放式的撒施等等。同时市场上含硼肥料也参差不齐，多次在执法部门的抽检中，发现多批次、多厂商的含硼产品，硼含量非常低，甚至是不含硼的伪劣产品。

鉴于我们在市场实际参与过程中发现的问题，激发了英联加一的责任感和使命感，下定决心一定要给广大农户研发出一款高效、好用和安全的含硼叶面肥。

同年，我们采用了当时最为先进的流体硼（流体硼：也称液体硼、有机聚合硼、糖醇硼）生产技术，全面使用糖醇螯合技术，属于有机硼肥，外观粘稠，不含钠离子，PH值呈弱碱性，比重1:1.4-1.5，稀释1000-1500倍；极易溶于水，可以与水做任意比例混合，可以快速穿透蜡质层植物表皮，被作物吸收，混配性好，易于植物吸收等诸多优点。

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3.AMK专利助剂，快速吸收渗透

硼力十足/液硼当中加入了公司专利助剂AMK，显著的提高了肥料在叶片上的展着力和叶面对硼的吸收效率。