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由双生病毒引起的番茄黄化曲叶病（TYLCD）是全球番茄生产中一个影响产量的难题。虽然导入抗性基因是控制TYLCD的策略之一，但导入单个Ty基因不足以提供对双生病毒的全面保护。如今，研究人员发现Ty-1/Ty-3和Ty-6的组合可以完全保护番茄植株免受双生病毒的侵害，这为改良番茄品种和确保其稳定生产提供了一种有前景的策略。
番茄黄化曲叶病（TYLCD）是由番茄双生病毒引起的，是全球番茄生产中一个影响产量的难题。虽然导入抗性基因是控制TYLCD的策略之一，但导入单个Ty基因不足以提供对番茄双生病毒的全面保护。如今，研究人员发现Ty-1 / Ty-3和Ty-6基因的组合可以完全保护番茄植株免受番茄双生病毒的侵害，这为改良番茄品种、确保其稳定生产提供了一种极具前景的策略。
番茄是全球最重要的蔬菜之一，每天都被人们食用。然而，番茄经常会感染番茄黄化曲叶病（TYLCD），这是一种由多种贝戈莫病毒属病毒引起的毁灭性病害，严重影响番茄的产量和生产。防治TYLCD的主要策略之一是导入Ty病毒抗性基因。目前已鉴定出六个Ty基因，其中一个或多个基因已被导入商业番茄品种中。
虽然仅引入一种Ty基因就能使植株对某些毒性较弱的贝戈莫病毒产生抗性，但高毒性病毒仍然会损害这些略微具有抗性的植株的生长。引入多种Ty基因有助于提高抗性。然而，引入所有类型的Ty基因有时会导致野生基因组区域的连锁，从而对栽培番茄的性状产生负面影响，这种现象被称为连锁累赘。
为了解决这个问题，由日本近畿大学农学研究生院的小枝苍太教授和硕士研究生下出萌乃领导的研究团队，对能够抵抗东南亚热带地区常见的强毒性贝戈莫病毒的Ty基因组合进行了研究。
“要控制在东南亚地区传播的侵袭性极强的贝戈莫病毒（全球最具毒性的病毒之一），仅仅依靠欧洲和日本常见的单一抗性基因是不够的。因此，确定哪些抗性基因组合是有效控制病毒所必需的，对于培育具有更强抗病毒能力的番茄至关重要，”小枝教授说道。
研究人员首先测试了番茄植株对三种毒性不同的双生病毒的抗性。他们使用了常见的日本品种，包括对番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）具有抗性的桃太郎樱花（MS）和桃太郎和平（MP），以及不具有TYLCV抗性的桃太郎（M）。他们还测试了世界蔬菜中心的一些AVTO品系，这些品系是专门培育的，对TYLCV具有高度抗性。
MS和MP菌株均表现出由高致病性贝戈莫病毒感染引起的症状。值得注意的是，一些AVTO品系对这三种病毒的抵抗力较强，其中1919、1920和1701菌株表现出最强的抵抗力，且未出现感染症状。
基因分析表明，AVTO1919携带两个Ty-1和Ty-6基因拷贝（纯合子），而AVTO1920携带两个Ty-3和Ty-6基因拷贝。AVTO1701含有四个Ty基因，包括Ty-2、 Ty-3、 Ty-5和 Ty-6 ，但其抗病毒能力并未显著优于1919或1920。MP仅含有一个Ty-1基因拷贝（杂合子），因此其抗病毒能力有限。
“我们的研究表明，引入比预期更少的抗性基因就能显著提高抗性。这为在抗性、产量和果实品质之间取得平衡的同时改良番茄品种提供了一种很有前景的方法，”小枝教授说。
将AVTO1919或AVTO1920与易感品种Moneymaker (MM)杂交，得到的后代对病毒的抗性低于亲本AVTO品种，但远优于MM。这些结果表明，Ty-1或Ty-3和Ty-6赋予的抗性是不完全显性。因此，番茄中Ty-1 / Ty-3和Ty-6基因以纯合状态整合可能赋予其对贝戈莫病毒的高度强抗性。
“总的来说，我们的研究结果可能为提高其他作物对贝戈莫病毒的抗性提供有价值的指导，并且代表着一项可能有助于粮食长期稳定生产的发现，”小枝教授说。
关于近畿大学
近畿大学成立于1949年，由大阪工业大学（成立于1925年）和大阪理工大学（成立于1943年）合并而成。几十年来，近畿大学已发展成为一所声誉日隆的综合性教育机构。近畿大学拥有2200多名专任教职员工、6个校区和18个研究中心。作为一所提供跨学科广泛课程的学术机构，近畿大学致力于在培养学生智力和情感能力的同时，注重实践教育。该校的学术课程已获得日本文部科学省和日本大学学位及评价机构的全面认证。
网站：
https://www.kindai.ac.jp/english/关于近代大学 Sota Koeda 教授
小枝苍太博士是日本近畿大学农学研究生院的教授。他于2011年获得日本京都大学博士学位。他的研究领域包括园艺学、育种学和病毒学。他已发表50余篇学术论文，并且是多个园艺和植物病理学研究学会的成员。
资金信息
本研究由日本学术振兴会 (JSPS) 科研费 (KAKENHI) 资助（项目编号：19H02950、21KK0109 和 23K26900）。
