近日，北京农学院王绍辉/赵文超教授课题组在国际知名期刊Advanced Science (中科院1区TOP期刊，IF5=16.3)上发表了题为The SlDOF9-SlSWEET17 module: A switch for controlling sugar distribution between nematode induced galls and roots in tomato的研究论文，揭示了糖转运蛋白SWEET17作为植物根系与根结之间糖分配的负调节因子影响番茄对根结线虫敏感性的机制，为根结线虫的防治工作提供新的思路。它也是目前鉴定出的首例负调控其他SWEET蛋白糖运转功能的SWEET蛋白。
根结线虫（Meloidogynespp.）是一类典型的活体营养内寄生线虫，会对农作物的生长和产量构成严重威胁。已有研究表明，根结线虫能够通过某种机制“劫持”宿主的糖转运蛋白家族SWEET（Sugars Will Eventually be Exported Transporters），改变根系糖分运输方向，使其向根结部位富集，从而满足自身发育需求。然而，植物是否具备主动调控 SWEET 家族成员、重塑糖分布网络抵御线虫侵染的手段，此前尚缺乏明确的科学阐释。
在根结线虫侵染番茄根系的早期阶段，番茄糖转运蛋白家族成员SlSWEET17的基因表达量呈现显著上调，可通过与根结组织中高表达的SlSWEET家族蛋白形成异源二聚体，进而抑制这些蛋白的糖转运活性。这表明SlSWEET17可通过调控根系与根结间的糖分分配，作为负调节因子影响番茄对根结线虫敏感性。此外，研究团队证实转录因子SlDOF9可直接结合在SlSWEET17的启动子区域，通过抑制SlSWEET17的表达，间接促进根结部位的糖分富集，从而正向调控番茄对根结线虫的侵染敏感性。据此，研究人员提出了SlDOF9-SlSWEET17模块作为“分子开关”在根结线虫侵染全过程中的动态调控规律，为根结线虫的防治工作提出了新的见解。
SlDOF9-SlSWEET17模块响应根结线虫侵染的分子机制
北京农学院植物科学技术学院青年教师王小云博士、已毕业硕士生王志美和唐昕玥为本文共同第一作者，北京农学院赵文超教授为该论文的独立通讯作者。硕士研究生（秦家美、周小旋、谷丽侠、边慧慧）、孙路路副教授、黄煌副教授、正高级实验师杨瑞、高级实验师王建立、王绍辉教授、河南科技大学陈双臣教授、内蒙古农业大学杨忠仁教授也参与了部分研究工作。本研究得到了国家自然科学基金、北京市教委-市基金委联合资助项目、北京农学院农业领域科技创新“火花行动”支持计划等的资助。特别感谢玄元虎教授、Prof. Eckhard Boles、任毅研究员、李仁研究员、黄芸副教授、刘欢博士、张振贤教授、阮勇凌教授的支持与帮助。
论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202501771
