近日,我校林学院马跃教授团队在国际植物学领域知名期刊Plant Physiology发表题为“Salicylic Acid-Induced MdTGA9-MdERF138-MdHCT Module Is Associated with Lignin Deposition and Improved Anthracnose Resistance in Autotetraploid Apple”的研究论文。我校博士研究生聂筱琳和史佳俊为共同第一作者,马跃教授为通讯作者。
苹果炭疽病是制约国内苹果产业高质量发展的主要病害之一。此前研究证实,同源四倍体“寒富”苹果抗病性显著优于二倍体材料,但多倍体苹果抗病增效的核心分子机理尚不明确,水杨酸信号与木质素合成通路的协同抗病机制也缺乏系统阐释。
该研究成功鉴定水杨酸介导的MdTGA9-MdERF138-MdHCT转录级联调控模块。四倍体苹果内源水杨酸积累更高,通过激活MdTGA9靶向调控MdERF138表达,进一步激活木质素合成关键限速基因MdHCT,促进细胞壁木质素大量沉积,实现激素免疫调控与物理屏障防御协同增效,显著提升炭疽病抗性。相较于四倍体苹果,二倍体苹果该通路激活较弱、木质素积累不足,抗病能力相对薄弱。
本研究首次在木本果树中阐明水杨酸信号与木质素合成的协同调控抗病机制,填补了果树多倍化抗病机理研究空白。研究挖掘的系列关键抗病基因,为苹果抗炭疽病分子育种提供重要理论依据与基因资源。
该研究得到国家自然科学基金项目支持。(林学院 吴秋丽 马跃)

论文网址:https://doi.org/10.1093/plphys/kiag776