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番茄团队找到一个新的JA信号负调控因子能显著增强番茄对灰霉病的抗性
时间:2023-01-05

灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)是一种腐生型的真菌,可侵染包括番茄、草莓和黄瓜等二百多种植物,严重威胁植物的生长和发育。目前生产上主要通过喷施农药进行防治,但防治效果并不理想而且会影响果蔬品质,危害环境安全。因此,研究番茄对灰霉病的抗病机制,克隆抗灰霉病的基因,培育抗灰霉病的番茄品种非常重要。

近日,华中农业大学番茄团队王涛涛教授课题组在国际权威学术期刊《Plant Biotechnology Journal》发表了题为《SlBBX20 attenuates JA signaling and regulates resistance toBotrytis cinereaby inhibiting SlMED25 in tomato》的研究论文。茉莉酸(JA)在调节植物生长和防御反应中发挥着重要作用,研究发现SlBBX20可调控JA的各种响应反应,是一个新的JA响应的负调控因子,JA与灰霉病的抗性密切相关,当过量表达SlBBX20时,番茄对茉莉酸的响应被抑制,导致番茄对灰霉病的抗性减弱。相反,当敲除SlBBX20基因后,JA响应增强,同时显著增强了番茄对灰霉病的抗性。

图1 SlBBX20负调控番茄对灰霉病的抗性

进一步研究发现SlBBX20与介导转录激活复合物的亚基SlMED25相互作用,并阻止SlMED25蛋白的积累和JA应答基因的转录。JA有助于增强植物对坏死性病原体的防御反应,超量表达SlMED25增强了番茄对灰霉病的抗性。当在超量表达SlMED25的植物中进一步超量表达SlBBX20时,番茄对灰霉病的抗性减弱了,如果敲除SlBBX20时,抗性又恢复了。这些数据表明SlBBX20通过调节SlMED25来减弱JA信号传导,进而影响番茄对灰霉病的抗性。有趣的是,SlBBX20敲除植株不仅增强了番茄对灰霉病的抗性,也提高了番茄果实的产量。SlBBX20将是一个利用基因编辑技术开发既抗病又高产品种的潜在目标基因。

图2 SlBBX20通过抑制SlMED25蛋白的积累调控JA信号影响对灰霉病的抗性

华中农业大学博士毕业生罗丹为该论文的第一作者,王涛涛教授为通讯作者。叶志彪教授,张俊红教授,杨长宪教授,Robert M. Larkin教授参与了该项研究,特别感谢王正明教授对文章的修改。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和湖北省自然科学基金的资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13997

南湖新闻网链接:http://news.hzau.edu.cn/2023/0109/65486.shtml


作者:罗    丹

审核:王涛涛

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