土豆如何通过调节糖分运输来抵御潜叶虫攻击

植物应对植食性昆虫攻击主要依靠两种策略：抗性与耐害性。抗性指植物通过物理（如荆棘）或化学（如生物碱）手段减少害虫损害的能力；耐害性则是植物在遭受损害后再生或恢复的能力，例如通过补偿生长弥补损失。然而，植物如何协调这两种策略一直是未解之谜。本研究以马铃薯及其协同进化的潜叶蛾（Phthorimaea operculella）为对象，揭示了一种组织特异性防御机制。当潜叶蛾侵害马铃薯时，未受害的幼叶会发生补偿生长以实现耐害性，而受害叶片则会诱导抗性反应。这两种反应由糖转运蛋白SWEET11（Sugars Will Eventually Be Exported Transporter 11）的组织特异性调控所介导。在未受害的幼叶（库器官）中，SWEET11表达上调，促进糖的输入，为补偿生长提供能量，从而增强植物的耐害性。相反，在受害的成熟叶（源器官）中，SWEET11迅速下调，抑制糖的输出，导致细胞内糖水平升高。积累的糖会抑制SNF1相关蛋白激酶1（SnRK1）的活性，进而通过降解茉莉酸（JA）诱导的植食易感因子MCPI1a和MCPI1b（金属羧肽酶抑制剂1），增强茉莉酸介导的抗性反应。这些发现表明，糖转运在植物应对植食性攻击的组织特异性防御反应中扮演双重角色，既调控耐害性相关的补偿生长，又参与抗性相关的化学防御，为理解植物如何平衡抗性与耐害性提供了新机制。