作为世界重要的粮食作物之一，马铃薯长期遭受各种病原菌的侵害，尤其是马铃薯致病疫霉引发的马铃薯晚疫病，严重影响马铃薯的产量，甚至造成绝产，给马铃薯的种植及相关产业带来严重的危害。目前防治马铃薯晚疫病主要依靠化学农药的使用，但同时带来了环境污染问题，严重威胁人们的食品安全和身体健康。因此，培育马铃薯抗病品种是防治马铃薯晚疫病最经济有效的手段。探索马铃薯的抗病及感病基因的功能及分子机制则为马铃薯育种提供了理论指导。
PM1是由AWPM-19（ABA-induced Wheat Plasma Membrane Polypeptide-19）基因编码的小分子蛋白，在植物非生物胁迫过程中发挥重要作用，但在植物与病原微生物互作过程中的作用尚未研究。该研究通过转录组分析及RT-qPCR发现马铃薯StPM1在致病疫霉与马铃薯的互作中下调表达，并且StPM1作为感病基因发挥作用。进一步研究发现，StPM1可以与马铃薯的免疫相关组分StRbohC互作，并通过液泡介导的蛋白质降解途径影响了StRbohC的蛋白稳定性。该研究通过CRISPR/Cas9技术对马铃薯植株进行StPM1的突变，获得了稳定抗马铃薯晚疫病的植株，而且该植株生长正常。
植物保护学院博士生毕伟帅为第一作者。植物保护学院徐光远副教授、窦道龙教授为该论文的共同通讯作者。华南农业大学梁祥修教授、中国农业大学王晓丹副教授、上海师范大学孟祥宗教授参与了该论文研究工作。本研究获得国家自然科学基金和中国农业大学2115人才培育计划的资助。
2023年10月8日
来源：中国农业大学
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