本網(wǎng)訊 獼猴桃酸甜可口、營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者歡迎，近年來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。然而，由丁香假單胞獼猴桃致病變種（Pseudomonas syringae pv. actinidiae，Psa）引起的獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病嚴(yán)重制約了獼猴桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。解析和挖掘獼猴桃優(yōu)異基因可為選育優(yōu)質(zhì)高抗的獼猴桃品種奠定基礎(chǔ)。
近日，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院果樹(shù)抗病機(jī)制與種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在Plant Physiology在線發(fā)表了題為“LACCASE35 Enhances Lignification and Resistance Against Pseudomonas syringae pv. actinidiae Infection in Kiwifruit”的研究論文，揭示了漆酶基因AcLac35誘導(dǎo)獼猴桃細(xì)胞壁木質(zhì)化增強(qiáng)了對(duì)潰瘍病菌抗性的新發(fā)現(xiàn)。
前期研究發(fā)現(xiàn)，潰瘍病菌侵染獼猴桃過(guò)程中木質(zhì)素的含量發(fā)生顯著變化。本研究中，研究人員通過(guò)比較感病獼猴桃品種“紅陽(yáng)”和耐病品種“金魁”對(duì)Psa入侵后的木質(zhì)素含量變化和木質(zhì)素合成相關(guān)基因表達(dá)模式進(jìn)行相關(guān)性分析等方法，鑒定到漆酶基因家族成員AcLac35可能在防御Psa中入侵時(shí)具有重要的作用。研究人員借助穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)獲得了超量表達(dá)AcLac35獼猴桃植株，并通過(guò)木質(zhì)素含量檢測(cè)、細(xì)胞壁厚度觀察以及抗病性評(píng)價(jià)等實(shí)驗(yàn)證實(shí)了AcLac35可以增強(qiáng)獼猴桃對(duì)Psa的耐病性。
與此同時(shí)，研究人員通過(guò)酵母文庫(kù)篩選鑒定到一個(gè)SBP基因家族成員AcSPL9可能結(jié)合AcLac35的啟動(dòng)子調(diào)控木質(zhì)素的合成提高獼猴桃對(duì)Psa的抗性。借助酵母單雜交實(shí)驗(yàn)、瞬時(shí)煙草LUC實(shí)驗(yàn)和凝膠遷移實(shí)驗(yàn)等生理生化試驗(yàn)證實(shí)了AcSPL9可以結(jié)合AcLac35的啟動(dòng)子并正向激活。此外，穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)化和瞬時(shí)干涉等實(shí)驗(yàn)證實(shí)了AcSPL9可以促進(jìn)AcLac35的表達(dá)提高獼猴桃對(duì)Psa的耐病性。該研究提出了AcSPL9-AcLac35的假設(shè)調(diào)控模型，通過(guò)提高木質(zhì)素的含量增強(qiáng)獼猴桃對(duì)Psa的耐病性機(jī)制，為育種和抗病機(jī)制提出了新的例證。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院已畢業(yè)碩士研究生李亞巍和張冬樂(lè)為該論文的共同第一作者，劉普教授為該論文的通訊作者，西北農(nóng)林科技大學(xué)黃麗麗教授和劉巍副教授及安徽大學(xué)方澤民教授共同參與了該研究。特別感謝上海交通大學(xué)陳功友教授、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)薛程副教授及安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)黃躍教授和羊國(guó)根老師對(duì)文章思路和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出的寶貴意見(jiàn)。感謝中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與生物過(guò)程技術(shù)研究所博士后何峰對(duì)木質(zhì)素檢測(cè)上提供的幫助和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生程紀(jì)龍對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的補(bǔ)充給予的幫助。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022YFD1400200和2018YFD1000306）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32072548和31901966）和安徽省自然科學(xué)基金（1408085QC62）等項(xiàng)目資助。（文圖/劉普 編輯/何仁婷 預(yù)審/殷學(xué)仁 審核/夏利明）
論文鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf040
