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通宝TB官网:我校李保国科研团队联合西北农林科技大学、沈阳农业大学合作解析苹果MdVQ37-MdWRKY100复合体响应病原菌侵染的分子机制

作者:董庆龙   来源:      发布日期:2024年04月30日 16:30   浏览:次

近日,通宝TB官网李保国山区产业开发与林果产业创新团队与园艺学院田义教授团队联合西北农林科技大学马锋旺教授团队及沈阳农业大学马跃教授团队在Plant Biotechnology JournalIF=13.8上发表了题为“The MdVQ37-MdWRKY100 complex regulates salicylic acid content and MdRPM1 expression to modulate resistance to Glomerella leaf spot in apples ”的研究论文。该研究阐述了MdVQ37-MdWRKY100复合体通过靶向MdPAL1MdWRKY17调控水杨酸(SA)水平以及影响抗病基因MdRPM1的表达介导苹果响应炭疽叶枯病侵染的分子机制和调控网络。

苹果(Malus×domestica Borkh.)为蔷薇科落叶乔木,广泛种植于温带地区,栽培面积大,产量和经济价值高,是一种深受人们喜爱具有重要经济意义的果树。 然而,在自然环境中,各种病原体可以侵染多年生苹果树。其中苹果炭疽叶枯病是Colletotrichum fructicola引起的一种真菌病害,可造成叶片枯死和果实产生斑点甚至落果,显著降低了果实品质和产量。目前生产上喷施化学杀菌剂是控制炭疽叶枯病的主要方法,但会对食品安全、环境保护和种植成本造成新的挑战。因此,鉴定苹果响应炭疽叶枯病侵染的调控途径及分子机制对绿色病害防治技术的研发及抗病新种质的培育具有十分重要的意义。

研究表明,VQ-WRKY复合体广泛调控植物的生长、发育以及对逆境胁迫的应答。本研究发现一方面MdWRKY100能够结合SA关键合成酶基因MdPAL1SA代谢正调控因子MdWRKY17启动子上的w-box元件,激活MdPAL1及抑制MdWRKY17的表达促进SA积累;另一方面也能结合抗病基因MdRPM1启动子上的w-box元件激活其表达。从而使MdWRKY100 OE转基因苹果植株正调控苹果对炭疽叶枯病的抗性;而MdWRKY100 RNAi转基因苹果植株负调控苹果对炭疽叶枯病的抗性。进一步研究发现转录调控辅助因子MdVQ37通过与MdWRKY100相互作用抑制MdWRKY100对下游靶基因的结合能力,负调控苹果对炭疽叶枯病的抗性。基于上述结果,本研究提出了MdVQ37-MdWRKY100复合体调控苹果响应炭疽叶枯病侵染的模式图(见下图)


我校通宝TB官网董庆龙副教授、西北农林科技大学园艺学院博士研究生段定越和沈阳农业大学植物保护学院王丰副教授为论文共同第一作者;园艺学院田义教授、通宝TB官网张雪梅副教授、西北农林科技大学园艺学院马锋旺教授和沈阳农业大学园艺学院马跃教授为共同通讯作者;河北农业大学通宝TB官网郭素萍研究员、齐国辉教授、贾鹏老师、栾好安老师、杨开宇、宋洋、王永旭、西北农林科技大学园艺学院毛柯副研究员、中国农业科学院果树研究所王大江副研究员、冀志蕊老师和延安大学生命学院徐成楠副教授参与相关工作。研究得到国家自然科学基金、河北省自然科学基金与河北省现代农业产业技术体系苹果创新团队的资助。


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