近日,Horticultural Plant Journal在線發(fā)表了西北農(nóng)林科技大學(xué)果樹(shù)逆境生物學(xué)團(tuán)隊(duì)題為“Overexpression of auxin/indole-3-acetic acid gene MdIAA24enhances Glomerellaleaf spot resistance in apple (Malus domestica)/過(guò)表達(dá)生長(zhǎng)素/吲哚-3-乙酸基因MdIAA24提高蘋(píng)果抗炭疽葉枯病能力”的研究論文。
研究背景蘋(píng)果炭疽葉枯病(GLS)是由蘋(píng)果炭疽菌(Colletotrichum fruticola, Cf)引起的蘋(píng)果主要病害,該病菌不僅侵染蘋(píng)果葉片,而且對(duì)多個(gè)品種的果實(shí)也有危害,GLS的大范圍爆發(fā)和流行對(duì)我國(guó)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展造成了重大威脅。
(資料圖)
生長(zhǎng)素是一種重要的植物內(nèi)源激素,在植物生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段都發(fā)揮著重要作用。許多研究指出生長(zhǎng)素在植物抵御生物脅迫過(guò)程中發(fā)揮重要的作用,然而關(guān)于生長(zhǎng)素響應(yīng)相關(guān)基因在蘋(píng)果抵御GLS的研究較少。因此,研究生長(zhǎng)素響應(yīng)基因在蘋(píng)果抵御Cf過(guò)程中的功能,進(jìn)一步解析其作用機(jī)制,將為培育蘋(píng)果抗病新種質(zhì)提供重要的理論基礎(chǔ)。
研究問(wèn)題利用‘嘎啦-3’作為野生型獲得生長(zhǎng)素/吲哚-3-乙酸基因MdIAA24過(guò)表達(dá)蘋(píng)果植株,探究過(guò)表達(dá)MdIAA24對(duì)蘋(píng)果響應(yīng)GLS能力的影響,以期研究生長(zhǎng)素信號(hào)的改變對(duì)蘋(píng)果GLS抗性的影響。
研究結(jié)果經(jīng)Cf侵染后,過(guò)表達(dá)MdIAA24植株抗氧化酶及活性物質(zhì)增加,葉片中活性氧積累減少;另外,MdIAA24的過(guò)表達(dá)增強(qiáng)了Cf侵染葉片中幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性;生長(zhǎng)素(IAA)和茉莉酸(JA)含量較低,而水楊酸(SA)含量較高,這表明過(guò)表達(dá)MdIAA24能夠調(diào)節(jié)IAA、JA和SA之間的平衡,提高蘋(píng)果葉片活性氧清除能力和防御相關(guān)酶活性,以上因素共同促成了過(guò)表達(dá)MdIAA24增強(qiáng)蘋(píng)果抵御GLS的能力。
Fig.1 Overexpression ofMdIAA24enhanced apple resistance toColletotrichum fructicola(Cf)
Fig.6 Variations of hormone concentrations in apple leaves afterColletotrichum fructicola(Cf) infection
Fig.7 Expression of hormone synthesis and SA-relatedPRgenes afterColletotrichum fructicola(Cf) infection
意義和創(chuàng)新性炭疽葉枯病對(duì)蘋(píng)果產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重的影響,探究35S::MdIAA24蘋(píng)果植株對(duì)Cf侵染的防御反應(yīng)及其機(jī)制,將為防控GLS提供新的有效手段,并為進(jìn)一步研究MdIAAs基因在蘋(píng)果抗病性中的作用提供理論依據(jù)。
END作者及團(tuán)隊(duì)介紹王倩和黃冬為該論文的第一作者,馬鋒旺和劉長(zhǎng)海為該文的通信作者。屠文燕參與了本研究。
基金介紹該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFD1000307);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(32172529);陜西省重大科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(2020zdzx03-01-01);國(guó)家蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)資金(CARS-27);中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2017M610657和2018T111108)的資助。
論文鏈接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468014122001492
2020-2021年“HPJ文章合集”
期刊簡(jiǎn)介
HorticulturalPlantJournal是由中國(guó)園藝學(xué)會(huì)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司主辦的英文學(xué)術(shù)期刊。刊載關(guān)于園藝作物種質(zhì)資源、遺傳育種、栽培技術(shù)、生理生化、基因組學(xué)、生物技術(shù)、植物保護(hù)、采后處理與利用等原創(chuàng)性研究論文、研究簡(jiǎn)報(bào)及綜述等。HPJ已被SCIE、Scopus、BA&BP、DOAJ、CABAbstracts、Food Science and Technology Abstract等國(guó)內(nèi)外多個(gè)重要數(shù)據(jù)庫(kù)收錄,論文在SD網(wǎng)絡(luò)出版平臺(tái)實(shí)現(xiàn)全文開(kāi)放獲取和在線預(yù)出版。2021年最新影響因子4.240,園藝學(xué)科Q1區(qū),植物學(xué)科Q1區(qū)。2022年中科院期刊分區(qū)(升級(jí)版):在農(nóng)林科學(xué)類(lèi)位于1區(qū),屬于Top期刊;園藝學(xué)類(lèi)位于1區(qū),植物科學(xué)類(lèi)位于2區(qū)。
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