番茄作为全球重要的蔬菜作物，在农业生产中占据着举足轻重的地位。然而，蜘蛛螨作为一种极具危害性的害虫，能够对番茄造成严重损害，极大地影响番茄的产量和品质，给农业生产带来巨大损失。传统抗虫研究多聚焦于调控植物表皮毛发育及萜类合成的转录因子，但氨基酸等初生代谢物如何通过动态分配影响抗虫性的机制尚不清晰。因此，深入探究番茄抗螨机制、培育抗螨品种成为农业领域亟待解决的关键问题。

近日，海南大学王守创教授团队在国际知名期刊Advanced Science发表了题为“JA-Mediated Regulation of Amino Acid Homeostasis Adjusts Metabolic Flux and Enhances Spider Mite Tolerance via the SIJAZ8-SIWRKY57-SIAVT6s Module in Tomato”的研究论文，揭示了SlWRKY57-SlAVT6A/SlAVT6B这一关键模块如何调控番茄细胞内的氨基酸稳态，进而促进防御性次生代谢物（如萜类）的积累，显著增强番茄对蜘蛛螨的抗性。

研究人员通过代谢全基因组关联分析（mGWAS），成功鉴定出两个氨基酸转运蛋白——SlAVT6A和SlAVT6B。进一步研究发现，其在调节细胞内氨基酸平衡方面发挥着至关重要的作用。其中，SlAVT6A具有较强的氨基酸转运活性，而SlAVT6B通过与SlAVT6A形成异源二聚体，调节SlAVT6A的转运活性。

该研究进一步发现SlAVT6A和SlAVT6B能够显著影响番茄植株的腺毛密度和萜烯类物质的积累。过表达SlAVT6A或敲除SlAVT6B基因，可使番茄植株的腺毛密度显著增加，同时萜烯类物质的合成和分泌也大幅提升。这些变化有效增强了番茄对蜘蛛螨的抗性，使得番茄在面对蜘蛛螨侵害时具备更强的防御能力。

此外，研究还发现了一个与SlAVT6A和SlAVT6B显著共表达的转录因子SlWRKY57，其能够直接与SlAVT6A和SlAVT6B的启动子结合，并对它们的表达进行调控——抑制SlAVT6A的表达，激活SlAVT6B的表达。同时，茉莉酸（JA）信号通路在这一调控过程中也发挥着重要作用，它能够通过影响SlWRKY57的稳定性，进而间接调控SlAVT6A和SlAVT6B的表达水平，最终影响番茄植株的抗螨能力。

综上所述，这项研究成果具有重要的理论和实践意义。从理论层面来看，它深入揭示了植物细胞内氨基酸平衡调控与抗虫防御之间的紧密联系，为植物抗虫机制的研究提供了全新的视角和理论依据。从实践角度出发，该研究成果为番茄抗螨品种的培育提供了明确的分子靶点和创新策略。未来，科研人员有望利用这些研究成果，通过基因编辑等现代生物技术手段，精准培育出具有更强抗螨能力的番茄新品种，有效减少蜘蛛螨对番茄的危害，提高番茄产量和品质，为农业可持续发展作出重要贡献。

SlWRKY57-SlAVT6s模块通过调节细胞内氨基酸稳态增强番茄蜘蛛螨抗性的机制模型

海南大学博士后郝英辰为第一作者。海南大学南繁学院（三亚南繁研究院）王守创教授为论文通讯作者。本研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南省重点研发计划等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202416717