新闻资讯-【硼】提高西瓜抗病机制，植物抗病毒的新策略（三）-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.3 活性氧相关基因可参与硼调控的烟草和西瓜对CGMMV的抗性

主要结果：研究发现硼元素在本生烟中施用可缓解CGMMV症状，减少病毒积累，表明硼元素有助于抑制CGMMV侵染。本研究通过对不同处理下的本生烟进行转录组测序分析发现，在CGMMV侵染下，硼元素处理导致与肌醇生物合成、乙烯合成、Ca2+信号转导和ROS清除系统相关的多个差异表达基因(DEGs)上调表达，而与脱落酸分解代谢、赤霉素信号转导和抗坏血酸代谢相关的多个差异表达基因下调表达。

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FIGURE 1. Symptoms and viral accumulation after CGMMV infection in Nicotiana benthamiana under different treatments.

FIGURE 2. Statistical analyses of differentially expressed genes (DEGs).

FIGURE 3. Enrichment analyses of DEGs.

FIGURE 4. Weighted correlation network analysis (WGCNA) of DEGs.

FIGURE 5. Heat map of the expression levels of DEGs involved in different pathways in N. benthamiana.

FIGURE 6. The expression levels of ten ROS-related genes determine by RT-qPCR.

主要结果：此外，我们使用TRV载体在本生烟中分别沉默9个活性氧相关基因，以探索其抗CGMMV侵染的作用。结果表明，NbCat1、NbGME1、NbGGP和NbPrx Q是CGMMV侵染的必需基因，而NbGST和NbIPS在CGMMV侵染中发挥一定的抗性作用。用pV190载体沉默西瓜中的ClCat、ClPrx或ClGST表达也得到了类似的结果。本研究提出了利用硼元素调控活性氧途径提高西瓜抗CGMMV侵染的新策略，并为西瓜抗病育种提供了几个靶基因。

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FIGURE 7. Functional analyses of nine ROS-related genes in resistance to CGMMV infection through TRV-based VIGS assays in N. benthamiana.

FIGURE 8. Functional analyses of four ROS-related genes through CGMMV-based VIGS assays in watermelon.

*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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硼力十足的颜色是金黄色透明油状的，这是优质的液硼才有的颜色，纯度高，我们采用的是进口的原药，生产的是高浓缩的聚合硼。

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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。