即便在农业技术发达的当下，植物病害仍对农作物构成严重威胁，每年在全球范围内造成数十亿美元损失。豇豆花叶病毒便是典型代表，由粉虱传播的这类病原体可引发辣椒黄叶卷曲病，在亚洲、非洲和美洲的受灾田地中，受害作物产量损失可能高达100%。

长期以来，培育抗豇豆花叶病毒的作物是防止此类大规模损失最有效且应用广泛的策略。然而，该方法存在局限性，尤其在处理混合感染时效果不佳。科学家虽已成功鉴定出针对特定豇豆花叶病毒种类的抗性基因，但开发针对农业环境中常见复杂病毒混合物的广谱保护措施难度极大。

幸运的是，由日本近畿大学农学研究生院副教授小枝苍太(Sota Koeda)领导的研究团队在应对这一挑战上取得重要突破。2025年6月2日，他们的最新研究成果在线发表于《植物病害》杂志，展示了如何结合两种不同抗性基因，为植物提供强大保护，可有效抵御最致命的豇豆花叶病毒组合。该研究由近畿大学的尾内美嘉(Mika Onouchi)女士、森纳米子(Namiko Mori)女士和娜迪亚·莎菲拉·波汉(Nadya Syafira Pohan)女士共同撰写。

研究团队重点研究了隐性pepy-1和显性pepy-2这两种先前发现的抗性基因。pepy-1编码一种名为Pelota的蛋白质，参与细胞质量控制机制;pepy-2编码一种RNA依赖性RNA聚合酶，帮助植物沉默病毒基因。研究人员利用先进接种技术，测试携带这些基因的辣椒植株对单一病毒感染以及来自世界不同地区的高毒性豇豆花叶病毒混合感染的抵抗力。

实验表明，单个抗性基因虽能提供一定保护，但面对混合感染常被“淹没”，尤其是当植物同时受到新大陆豇豆花叶病毒(如辣椒华斯特科黄脉病毒和辣椒金花叶病毒)攻击时。然而，当两种抗性基因以纯合状态结合时，产生的植物展现出非凡韧性。

经仔细分析和进一步实验，研究团队发现pepy-1对抗旧大陆豇豆花叶病毒有效，但对抗新大陆物种效果不佳;而pepy-2则提供更广泛保护。最重要的是，二者结合产生了“基因聚合”的协同效应，克服了单个基因的局限性，显著减轻病害症状，降低病毒DNA积累，使植物病害严重程度评分较低。

对于辣椒种植者而言，这项研究为遭受豇豆花叶病毒病等经济灾难的地区实现更稳定生产带来希望。Koeda博士解释说：“我们的研究为培育对不断进化的豇豆花叶病毒具有持久抗性的辣椒提供了框架，填补了可持续作物保护的关键空白。在不久的将来，pepy-1和pepy-2都将广泛应用于商业辣椒品种，使农民即使在感染豇豆花叶病毒的条件下也能生产辣椒果实。”

这一突破正值全球辣椒生产面临病毒性疾病日益增长压力的关键时刻。全球每年辣椒产量超过4200万吨，保护这一宝贵作物免受毁灭性损失，对墨西哥、印度尼西亚、土耳其和印度等主要产区的粮食安全和经济稳定至关重要。开发持久的、多病原体抗性策略是可持续农业向前迈出的重要一步。

值得注意的是，该研究的意义不止于辣椒。基因聚合技术代表了一种强大策略，可应用于其他面临病毒病原体的植物。小枝博士表示：“我们为辣椒开发的这种方法也可应用于其他作物，目前正在其他蔬菜领域挑战这一目标。”希望对这一复杂主题的进一步研究能最大限度减少病毒性植物疾病对农作物造成的损害。

更多信息： Sota Koeda 等人，《辣椒(Capsicum annuum)中 pepy-1 和 pepy-2 的金字塔效应增强了其对豇豆花叶病毒混合感染的抵抗力》，《植物病害学》(2025)。