果树所在番木瓜炭疽病抗性机制研究方面取得新进展
近日,果树所岭南特色果树研究团队在Plant Physiology (中科院一区Top,IF=7.6)在线发表了题为 “Transcription factor CpWRKY50 enhances anthracnose resistance by promoting jasmonic acid signaling in papaya” 的研究论文。果树所副研究员杨敏为本文的第一作者,魏岳荣研究员为本文的通讯作者,团队成员参与了相关工作。
番木瓜是岭南佳果,同时也是世界第三大热带、亚热带畅销水果,因具有很高的营养和药用价值,有“百益果王”之美誉。据统计,由炭疽病导致的番木瓜商品果损失率高达25-40%。因此,挖掘番木瓜炭疽病抗病基因并解析其作用机制,可为深入开展番木瓜抗病育种和遗传改良提供理论基础。
该研究利用团队自主选育的炭疽病抗性新品种‘贮丰’番木瓜为材料,筛选到一个受C. brevisporum和MeJA强烈诱导的WRKY转录因子家族基因CpWRKY50,在侵染C. brevisporum时,CpWRKY50在炭疽病抗性品种中的表达显著高于感病品种。在番木瓜果实中瞬时过表达CpWRKY50可增强番木瓜对炭疽病的抗性,在番茄中异源过表达CpWRKY50同样可以增强番茄果实对炭疽病的抗性。并且,过表达株系中茉莉酸(JA)和JA异亮氨酸的含量在接菌前后均高于野生型,表明CpWRKY50表达的上调导致JA含量的上升。进一步的实验结果表明,CpWRKY50可直接与JA信号通路中两个关键基因CpMYC2和CpPR4启动子的W-box基序相结合,并激活它们的表达,从而增强番木瓜对炭疽病的抗性。该研究揭示了番木瓜WRKY转录因子家族成员CpWRKY50通过促进JA信号通路增强番木瓜炭疽病抗性的新机制,为番木瓜炭疽病抗性分子机制提供了新的见解。
该研究获得广东省自然科学基金面上项目、院“金颖之星”培养项目、果树所科技创新自主培育项目、国家外专局等项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1093/plphys/kiae479
CpWRKY50调控番木瓜炭疽病抗性的工作模型