2025年5月28日，河南農業大學李洪連教授團隊/施艷教授課題組在中科院一區Top期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》在線發表了題為“Exogenous Thiamine Regulates Multiple Plant Immunity-Associated Pathways to Inhibit MCMV Infection”的研究論文。該研究發現硫胺素可以作為一種免疫誘抗劑幫助玉米抵御玉米褪綠斑駁病毒(Maize chlorotic mottle virus, MCVM)的侵染，解析了其激活植物免疫的分子機制。

硫胺素（thiamine）又稱為維生素B1（vtamin B1, VB1）是所有生物體必需的微量營養素。可作為誘導劑增強植物抗性，激發防御反應以提高對病原體的抵抗力。目前，硫胺素的抗病毒機制尚不清楚。本研究以玉米褪綠斑駁病毒（Maize chlorotic mottle virus, MCMV）為模型，闡明硫胺素的抗病毒機制。MCMV是番茄叢矮病毒科（tombusviridae）玉米褪綠斑駁病毒屬（machlomovirus）的唯一成員。施用硫胺素可增強玉米對MCMV的抗性。轉錄組測序表明，MCMV侵染會影響玉米中硫胺素合成途徑相關基因的表達。此外，MCMV P31蛋白在細胞質中與硫胺素合成關鍵因子ZmTHIC互作，并阻止ZmTHIC進入葉綠體。利用黃瓜花葉病毒（CMV）誘導的基因沉默系統，在玉米中沉默了ZmTHIC，結果顯示與對照植株相比，MCMV積累量更高。LC-MS分析顯示，ZmTHIC沉默和MCMV侵染均會降低玉米中的硫胺素含量。在MCMV侵染前用硫胺素處理，可通過激活絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路并促進植物細胞壁中木質素的合成，增強植物防御反應，從而增強植物抗性。本研究為硫胺素的抗病毒機制提供了新見解，對植物病毒病的綠色防控具有重要意義。

河南農業大學碩士研究生孫書豪為論文的第一作者，河南農業大學楊雪副教授、袁虹霞教授、施艷教授為該研究工作的共同通訊作者。河南農業大學李洪連教授和中國農業大學范在豐教授對本研究提供了重要支持。

文章鏈接：

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c02214