马铃薯Y病毒（potato virus Y，PVY）寄主范围较广，可侵染多种茄科作物。PVY侵染会导致叶片畸形和叶脉坏死，严重降低作物的品质和产量。因此，抗病品种的选育和防治方法的建立是有效防治PVY侵染的关键。
沈阳农业大学植物保护学院吴元华教授团队，一直致力于营养元素与植物免疫相关研究。该团队围绕营养元素调控植物抗PVY侵染已发表多篇研究论文。自2023年以来，分别在Front Plant Sci.（IF：5.6）和Front Microbiol.（IF：5.2）分别发表题为“Transcriptomic and functional analyses reveal the molecular mechanisms underlying Fe-mediated tobacco resistance to potato virus Y infection”（Xu et al., 2023）和“Transcriptome sequencing and functional verification revealed the roles of exogenous magnesium in tobacco anti-PVY infection”（Guo et al., 2023）的研究论文，解析了营养元素铁和镁参与烟草抗PVY侵染的作用机制。
近日，该团队在农林科学一区Top期刊Pesticide Biochemistry and Physiology（IF：4.7）在线发表了题为“Transcriptome analysis and functional verification reveal the roles of copper in resistance to potato virus Y infection in tobacco”的最新研究成果。本研究报道了喷施CuSO4有助于烟草抗PVY侵染。结合转录组测序分析，发现铜元素调控烟草抗PVY侵染的主要途径包括“植物-病原物互作”、“无机离子转运和代谢”和“光合作用”等。利用病毒诱导的基因沉默技术验证了防御反应相关的类乳胶蛋白基因NbMLP423、光合电子传递相关的铁氧还蛋白基因NbFd、水通道蛋白NbPIP2和膨胀素基因NbEXPA在本生烟抗PVY侵染中的功能。结果表明，NbMLP423、NbFd、NbPIP2和NbEXPA是调控烟草抗PVY侵染的关键基因。此外，转基因过表达NtEXPA11增强烟草对PVY侵染的抗性。这些结果有助于阐明铜元素对烟草抗PVY侵染的作用和调控机制，为抗病育种提供候选基因。
沈阳农业大学植物保护学院博士研究生郭慧妍和已毕业博士徐传涛为论文共同第一作者，夏子豪副教授和吴元华教授为共同通讯作者。该研究得到四川省烟草公司科技计划项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2024.105893
