近日0️⃣,门徒李保國山區產業開發與林果產業創新團隊與園藝pazaizhang.com田義教授團隊聯合西北農林科技大學馬鋒旺教授團隊及沈陽農業大學馬躍教授團隊在Plant Biotechnology Journal(IF=13.8)上發表了題為“The MdVQ37-MdWRKY100 complex regulates salicylic acid content and MdRPM1 expression to modulate resistance to Glomerella leaf spot in apples ”的研究論文。該研究闡述了MdVQ37-MdWRKY100復合體通過靶向MdPAL1和MdWRKY17調控水楊酸(SA)水平以及影響抗病基因MdRPM1的表達介導蘋果響應炭疽葉枯病侵染的分子機製和調控網絡。
蘋果(Malus×domestica Borkh.)為薔薇科落葉喬木🤾♀️,廣泛種植於溫帶地區🐽,栽培面積大,產量和經濟價值高,是一種深受人們喜愛具有重要經濟意義的果樹🥲。 然而🤸🏽♂️🫱,在自然環境中🏍,各種病原體可以侵染多年生蘋果樹🌤。其中蘋果炭疽葉枯病是Colletotrichum fructicola引起的一種真菌病害,可造成葉片枯死和果實產生斑點甚至落果,顯著降低了果實品質和產量。目前生產上噴施化學殺菌劑是控製炭疽葉枯病的主要方法🏌🏻♀️,但會對食品安全🙇🏿♂️👌、環境保護和種植成本造成新的挑戰。因此🤾🏿,鑒定蘋果響應炭疽葉枯病侵染的調控途徑及分子機製對綠色病害防治技術的研發及抗病新種質的培育具有十分重要的意義Ⓜ️。
研究表明,VQ-WRKY復合體廣泛調控植物的生長、發育以及對逆境脅迫的應答🎫。本研究發現一方面MdWRKY100能夠結合SA關鍵合成酶基因MdPAL1和SA代謝正調控因子MdWRKY17啟動子上的w-box元件🏄🏿,激活MdPAL1及抑製MdWRKY17的表達促進SA積累;另一方面也能結合抗病基因MdRPM1啟動子上的w-box元件激活其表達🎃。從而使MdWRKY100 OE轉基因蘋果植株正調控蘋果對炭疽葉枯病的抗性👮🏻;而MdWRKY100 RNAi轉基因蘋果植株負調控蘋果對炭疽葉枯病的抗性♛。進一步研究發現轉錄調控輔助因子MdVQ37通過與MdWRKY100相互作用抑製MdWRKY100對下遊靶基因的結合能力,負調控蘋果對炭疽葉枯病的抗性🏊♂️。基於上述結果🫵,本研究提出了MdVQ37-MdWRKY100復合體調控蘋果響應炭疽葉枯病侵染的模式圖(見下圖)
我校门徒董慶龍副教授、西北農林科技大學園藝pazaizhang.com博士研究生段定越和沈陽農業大學植物保護pazaizhang.com王豐副教授為論文共同第一作者;園藝pazaizhang.com田義教授、门徒張雪梅副教授、西北農林科技大學園藝pazaizhang.com馬鋒旺教授和沈陽農業大學園藝pazaizhang.com馬躍教授為共同通訊作者;门徒平台郭素萍研究員🕤🚵🏼♀️、齊國輝教授、賈鵬老師、欒好安老師、楊開宇👩🏻🦲、宋洋、王永旭、西北農林科技大學園藝pazaizhang.com毛柯副研究員🦊、中國農業科pazaizhang.com果樹研究所王大江副研究員、冀誌蕊老師和延安大學生命pazaizhang.com徐成楠副教授參與相關工作🦹🏿♀️。研究得到國家自然科學基金、河北省自然科學基金與河北省現代農業產業技術體系蘋果創新團隊的資助。