柑橘黄脉病是由柑橘黄化脉明病毒（citrus yellow vein clearing virus，CYVCV）引起的一种新型柑橘病毒病害，严重制约了柠檬、宽皮柑橘和部分杂柑产业的发展。发掘抗病相关基因，解析其功能和机制可为柑橘抗病育种提供重要的基因资源和理论依据。
2024年10月，Horticulture Research上线了（Advance Access）国家柑桔苗木脱毒中心题为Glycerophosphodiester phosphodiesterase 1 mediates G3P accumulation for Eureka lemon resistance to citrus yellow vein clearing virus的研究论文。
Glycerophosphodiester phosphodiesterase 1（GDPD1）在植物非生物胁迫反应中起重要作用，参与了植物体内sn-glycerol-3-phosphate（G3P）的积累，是植物系统获得抗性的重要组成部分，但GDPD1在柑橘对CYVCV的抗性中的作用机制尚不清楚。本研究发现ClGDPD1位于细胞膜和内质网，并与RNA沉默抑制子-CYVCV外壳蛋白（CP）相互作用，其中ClGDPD148-386和CP1-139 aa是互作的关键区域。进一步研究显示，ClGDPD1正调控G3P的积累，以及甘油磷脂代谢相关基因的表达，同时抑制了CP的表达和积累。与单独表达ClGDPD1或共表达ClGDPD1+CP140-326相比，瞬时共表达ClGDPD1+CP或ClGDPD1+CP1-139显著增加了甘油磷脂代谢的关键物质含量和相关基因的表达。此外，通过外源甘油处理和过表达ClGPDH均增加了植株或毛状根中G3P的含量，降低了CYVCV的积累。
本研究进一步构建了过表达ClGDPD1的转基因尤力克柠檬。转基因植株中甘油磷脂代谢和SAR相关基因显著上调表达，甘油磷脂代谢的关键物质（G3P，GPDH，PLA2，PC）显著积累，其中G3P的含量是pLGN对照植株的3.39倍；转基因尤力克柠檬在接种CYVCV 30天后的病毒含量显著低于pLGN对照植株，且转基因尤力克柠檬接种1年后症状也显著轻于pLGN对照植株。对接种CYVCV后60天的转基因植株和对照植株进行转录组测序分析发现，大量差异表达基因富集在甘油磷脂代谢通路。
综合以上研究，本文阐明了ClGDPD1作为一个重要的调控中心在介导柑橘对CYVCV抗性中的重要作用，其结果可为建立柑橘黄脉病新型防控策略提供重要的理论依据。
西南大学/中国农业科学院柑桔研究所国家柑桔苗木脱毒中心在读博士研究生廖平为该论文第一作者，周彦研究员为该论文的通讯作者。在读博士研究生但雪、张琦、赵金发，硕士研究生葛文，以及周常勇研究员也对该研究提供了支持和帮助。该研究得到了财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-26-05B）和中国教育部学科创新海外人才引进项目（B18044）的资助。
https://doi.org/10.1093/hr/uhae287
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