2025年10月14日，中国农业大学植物保护学院韩成贵教授研究团队在 《The Plant Cell》杂志在线发表了题为《丙糖磷酸/磷酸转运蛋白通过从叶绿体输出3-磷酸甘油醛激活抗病免疫反应》（A triose phosphate/phosphate translocator triggers antimicrobial immunity by exporting glyceraldehyde 3-phosphate from chloroplasts）的研究论文，揭示了叶绿体丙糖磷酸转运蛋白（TPT）及其转运底物三磷酸甘油醛（GAP）在植物抗病免疫中的作用机制。
芸薹黄化病毒（brassica yellows virus, BrYV）是一种属于马铃薯卷叶病毒属（Polerovirus）病毒，寄主范围广泛，对十字花科等多科作物生产具有严重危害。本研究发现BrYV编码的运动蛋白MP与拟南芥叶绿体内膜丙糖磷酸转运蛋白（triose phosphate/phosphate translocator，TPT）互作；利用TPT拟南芥插入突变体、过表达和拯救回补遗传学实验证明AtTPT在抗BrYV侵染过程中发挥重要作用；利用TPT转运活性关键氨基酸突变体回补植株和糖类浓度测定确认TPT的抗病毒活性依赖其转运活性；进一步利用瞬时表达和TPT突变体植株验证发现TPT转运活性功能对多种病毒、丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000）和灰霉菌（Botrytis cinerea）具有广谱的抗病作用。利用浸润和喷施实验鉴定了TPT的3种转运底物中只有GAP具有广谱的抗病活性；转录组测序结果显示GAP能够诱导抗病相关基因显著上调表达；体外施加GAP能够直接激活MAPK信号通路并诱导茉莉酸（JA）合成增加以增强植物抗病性。
综上所述，本研究发现植物丙糖磷酸转运蛋白（TPT）将GAP从叶绿体中输出至细胞质，激活MAPK 信号和JA生物合成进而增强植物抗病性。研究结果将叶绿体碳代谢与植物广谱抗病性关联，揭示了TPT-GAP-MAPK/JA通路在植物免疫调控中的重要作用，对深入理解光合作用初级产物三碳糖介导植物免疫分子机制和丰富植物叶绿体信号转导在抗病中的作用机制具有重要意义，为开发具有良好应用前景的新型植物抗病激活剂和植物病害绿色防控提供了理论基础和思路。
TPT/GAP激活的植物防御通路工作模型
中国农业大学为该项研究的主要完成单位，中国农业大学植物保护学院韩成贵教授为该论文的通讯作者，中国农业大学植物保护学院在站博士后左登攀博士为该论文第一作者。课题组王颖副教授、张宗英高级实验师、毕业生何梦君博士、朱泓儒硕士、陈政松硕士，在读博士生刘玉姿、胡汝检等同学参与了该论文工作。美国达特茅斯学院王斌博士参与了部分实验设计和论文修改工作。新加坡国立大学Wong Sek-Man教授对论文修改工作给予了重要指导。研究工作还得到了美国加州大学戴维斯分校Savithramma P. Dinesh-Kumar教授，中国农业大学杨淑华教授、郭岩教授、于嘉林教授、李大伟教授、王献兵教授、张永亮教授、戚琳璐高级实验师等专家的指导和帮助。本研究得到国家自然科学基金项目（32272494 和 31972240）和国家重点研发计划（2023YFD1400300）项目部分资助。