人工设计抗病毒R蛋白助力辣椒抗病生物育种

　　

　　番茄斑萎病毒及其近缘病毒严重危害着全球辣椒种植业的发展，并对我国辣椒生产造成巨大损失。利用植物中抗病基因 (Resistance genes, R) 进行抗病育种，是环境友好和为大众所接受的方式。目前已经成功发现并利用的抗病毒NLR蛋白十分有限。抗病基因Tsw是唯一在辣椒种(辣椒属，茄科)中被鉴定对TSWV具有抗性的R基因，编码一种NLR蛋白。但Tsw介导抗性的分子和细胞机制尚有待研究。 

　　近日，叶健团队结合人工智能预测、结构模拟分析和分子遗传实验，研究了Tsw蛋白的结构和细胞功能特征，并确定了一个关键疏水模块，提高了NLR介导的病毒抗性。该研究为进一步利用基因编辑技术，在辣椒等作物中设计和改造抗病蛋白、设计新型抗病育种，奠定了理论基础，预计将会大大减少化学农药的施用 (Wu et al., 2022)。 

   

　　Tsw CC结构域疏水模块关键氨基酸Y137W突变提高植物抗性 

　　相关研究成果发表在 Journal of Experimental Botany 期刊上，中国科学院微生物研究所叶健课题组博士毕业生吴秀娟、助理研究员张璇为该论文共同第一作者，博士研究生王宏伟参与研究工作，叶健研究员为该论文的通讯作者。微生物所方荣祥院士参与指导该研究工作。该研究得到科技部重点研发计划（2019YFC1200503）、中国科学院青年科学家基础研究团队项目（YSBR-080）、国家自然科学基金（32125032、31830073）等项目的资助。 

    文章链接https://doi.org/10.1093/jxb/erac477