西北农林团队在锈病与花青苷交互作用研究方面取得新进展

植物科学最前沿 · 公众号 · · 2024-03-11 20:08

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近日，风景园林艺术学院李厚华教授团队在《The Plant Journal》上在线发表了一篇题为“The MpNAC72/MpERF105-MpMYB10b module regulates anthocyanin biosynthesis in Malus ‘Profusion’ leaves infected with Gymnosporangium yamadae”的研究论文。该研究揭示了 MpNAC72/MpERF105-MpMYB10b模块在锈病胁迫下调控海棠花青苷生物合成的分子机制。

该研究通过转录组测序+植物激素检测+分子实验，锁定了一个在锈病胁迫下高表达的乙烯响应因子 MpERF105，在‘苹果’嘎啦植株中的稳定转化证实了该基因可以促进植物体内花青苷的合成。通过酵母单杂交、双荧光素酶报告基因测定和凝胶迁移等试验证明了 MpERF105可以通过与花青苷合成调控基因MpMYB10b的启动子结合并激活其表达，间接促进花青苷合成。进一步的试验证明了 MpMYB10b能够激活花青苷关键结构基因MpCHI和MpANS，直接促进花青苷合成。此研究还通过酵母双杂交、双分子荧光互补及荧光素酶互补试验鉴定出了 MpERF105的互作蛋白MpNAC72，并证明了其能够促进MpERF105的转录，提高其对MpMYB10b启动子的激活作用，协同参与花青苷的生物合成调控。

锈病胁迫下乙烯–MpERF105/MpNAC72–MpMYB10b模块参与花青苷合成的假设模型

基于以上结果，研究人员提出了锈病胁迫下，乙烯-MpERF105/MpNAC72-MpMYB10b模块调控海棠花青苷合成中的作用机制。该研究探索了锈病胁迫下海棠病斑表型变化背后花青苷合成的分子机理，为海棠及其他苹果属植物的锈病生物防治及通过杂交育种培育抗锈病海棠新品种提供了理论支持。

锈病胁迫下乙烯–MpERF105/MpNAC72–MpMYB10b模块参与花青苷合成的假设模型

李厚华教授团队多年来主要以海棠为研究对象，从事园林植物种质资源收集、新品种选育、花果呈色机理和海棠抗逆胁迫机理等研究。该团队2020级博士生王玉为该论文第一作者，2021级硕士生安红为共同第一作者，李厚华教授为通讯作者。博士后杨越、博士生陈明堃和魏俊、硕士生易程等参与了此项研究。该研究获得了国家自然科学基金项目、陕西省重点研发计划等课题的支持。

文章链接：

http://doi.org/10.1111/tpj.16697

西北农林团队在锈病与花青苷交互作用研究方面取得新进展

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