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扩展青霉(Penicillium expansum)引起的青霉病是苹果采后储藏期间最遍及、损害最严峻的线%的产值丢失。发掘果实抗性基因、解析其分子调控机制,是开展绿色采后病害防控战略的重要方向。植物激素茉莉酸(jasmonic acid, JA)在抵挡死体养分型病原真菌中发挥中心作用,但苹果中直接调控JA组成基因的转录因子尚不清晰。
该研讨经过转录组挑选和进化剖析,判定出一个在扩展青霉侵染前期显着上调表达的C2H2型锌指蛋白基因——MdZAT11。亚细胞定位和酵母自激活试验证明MdZAT11为核定位蛋白,无自主转录激活活性。农杆菌介导的瞬时过表达试验标明,MdZAT11可以显着下降苹果果实的病斑直径和发病率,并激活防护标志基因MdPR4的表达,阐明MdZAT11正调控苹果对扩展青霉的抗性。
课题组进一步选用反向酵母单杂交(TF-centered Y1H)技能挑选MdZAT11的DNA结合基序,结合RNA-seq数据整合剖析,判定出1059个潜在靶基因,其间上调基因显着富集于α-亚麻酸代谢通路——该通路是茉莉酸生物组成的要害进口。研讨确定JA组成通路中的四个中心基因MdAOS、MdAOC、MdLOX6和MdLOX3.1,经过EMSA和双荧光素酶报告基因试验证明MdZAT11可直接结合上述基因启动子并激活其转录。在苹果果实中瞬时过表达MdZAT11后,四个JA组成基因表达量上调, JA含量显着地添加,标明MdZAT11经过直接激活JA组成促进果实防护呼应。
此外,课题组构建了MdZAT11调控苹果抗性的作业模型:扩展青霉侵染诱导MdZAT11表达上调,MdZAT11直接结合MdAOS、MdAOC、MdLOX6和MdLOX3.1的启动子,激活其转录表达,促进JA堆集,从而激活下流防护基因表达,终究增强苹果果实对扩展青霉的抗性。
该研讨得到国家自然科学基金项目(32472414; 32272383)、我国博士后科学基金(2023M741440)、江苏省农业科学技能自主立异项目(CX(24)3026)和江苏省研讨生科研立异项目的赞助。(食物科学与工程学院)
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