本网讯 近日,《Plant Physiology》在线刊发我校园艺学院果树抗病机制与种质创新团队题为“The AcMYB15‑AcWRKY24 module coordinates lignin and salicylic acid accumulation during kiwifruit resistance to bacterial canker”的研究论文。该研究解析了猕猴桃受溃疡病菌侵染后,木质素与水杨酸在不同组织中的特异性积累机制,为果树抗病分子育种提供了重要理论依据与基因资源。

猕猴桃(Actinidia spp.)是全球广泛栽培、兼具较高经济价值与营养价值的特色果树。由丁香假单胞菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv. actinidiae,Psa)引发的猕猴桃细菌性溃疡病,严重威胁猕猴桃产业可持续发展。该病害可造成植株枝梢、叶片、花朵枯萎,主蔓及大枝流胶流脓,严重时整株枯死,甚至引发大面积毁园。由于该病害破坏力极强,且植株不同组织发病响应存在空间差异,厘清猕猴桃不同组织的抗病分子调控机制,对培育持久抗病品种具有重要现实意义。
研究发现,猕猴桃转录因子 AcMYB15 是调控木质素沉积与水杨酸积累的关键因子,可通过组织特异性分子模块介导植株对 Psa 的抗性。在叶片中,AcMYB15 能够直接结合 AcPAL1 基因启动子的 CAACCC 顺式作用元件,激活基因转录,促进叶片局部木质素积累。在茎组织中,AcMYB15 可与茎部高丰度表达的转录因子 AcWRKY24 形成蛋白复合体,增强对茎优势表达基因 AcPAL2 启动子 CAACCA 元件的结合能力,进而激活 AcPAL2 转录。

功能验证结果表明,AcPAL1 与 AcPAL2 在抗病过程中分工各异:过表达 AcPAL1 主要促进木质素沉积,而过表达 AcPAL2 则主要介导水杨酸(SA)的合成积累。由此证实,茎组织内 AcMYB15‑AcWRKY24 协同调控模块,可同步驱动木质素沉积与水杨酸积累,提升猕猴桃对细菌性溃疡病的抵御能力。
安徽农业大学为本论文第一完成单位。园艺学院博士研究生巫顺圆、硕士研究生岳文丽(现于南京农业大学攻读博士学位)为论文共同第一作者;园艺学院刘普教授、黄跃教授为通讯作者。该项研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、安徽省青年学者 B 类自然科学基金项目资助。(文:黄跃 图:黄跃 一审:程玉峰)
文章链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiag737