研究背景
甘薯（Ipomoea batatas L.）是世界上最重要的高产块根粮食作物之一，每年生产超过1亿吨甘薯，不仅是营养和健康的主食，也是食品加工和发酵工业的重要材料。由于亚洲，非洲，北美，加勒比海，拉丁美洲和大洋洲是主要甘薯种植区，而这些热带和亚热带通常是温暖潮湿气候，害虫则造成甘薯大量损失。甘薯象鼻虫（Cylas formicarius，Fabricius）是造成经济损失最重要的甘薯害虫之一，被列为国际检疫对象。SPW每年可繁殖多代，成虫食用甘薯植物叶片和块茎，在生长和贮藏期间，幼虫主要破坏茎基部和贮藏块茎，这导致甘薯品质和可食性显著下降。在检疫区，SPW感染率高达50%，低投入管理下甘薯产量损失可高达98%。由于全球变暖和农业迁徙，SPW的危害逐渐蔓延到高纬度。农药仍然经常用于控制SPW；然而，使用这些农药的成本很高，也对食品安全和生态安全构成威胁。尽管一些甘薯材料对SPWs具有抗性，但尚未对抗性品种进行选择并育种，用于控制SPW感染。六倍体甘薯的全基因组测序最初是通过单体型方法实现的，并使用纳米孔重测序进一步改进，这将有利于甘薯的遗传研究。因为六倍体栽培甘薯具有大而高度复杂的基因组和高度的自交不亲和性，对SPW天然抗性的遗传基础和分子机制仍然研究不足。
尽管SPW控制进行了数十年的研究，但没有发现抗性的基因。SPW抗性尚未在甘薯中鉴定出来。只有两项研究通过正向遗传方法研究了甘薯SPW抗性的遗传控制，但迄今为止尚未发现相关基因座。最近的研究表明，羟基肉桂酸酯和绿原酸是介导对SPW18抗性的潜在代谢产物。然而，针对SPW的防御反应的分子和生物化学调节的详细机制仍不清楚。
在这里，我们收集了SPW严重流行的华南地区甘薯种质资源，并通过田间筛选和对照实验鉴定了两种高SPW抗性（SPWR）材料N73和N28。然后使用正向遗传方法从甘薯中分离出一对关键的SPWR基因SPWR1和SPWR2。我们发现，SPWR1-SPWR2转录级联反应是直接激活奎宁酸生物合成的重要调控模块，奎宁酸生物合成是合成各种奎宁酸衍生物代谢物（例如绿原酸）的上游途径，因此有助于对SPW产生天然抗性。昨日，中国科学院华南植物园侯兴亮课题组在 nature plants 发表题为Natural allelic variation confers high resistance to sweet potato weevils in sweet potato文章。
研究结果
参考文献或相关阅读
https://www.nature.com/articles/s41477-022-01272-1
