本网讯 近日,《Horticulture Research》在线刊发学校园艺学院孙俊教授团队题为“A phyllody-inducing effector SJP3 compromises disease resistance by hijacking ZjWRKY40-mediated ZjTIFY3B/5A pathway in jujube”的研究论文。
枣起源于我国,栽培历史悠久,兼备重要经济、生态和药用价值,被誉为“木本粮仓”的特色果树。安徽省凭借独特的蜜枣加工技艺,造就了诸多以皇家贡品为核心的传奇故事,如池州西山焦枣(“御赐仙品”)、宣城水东蜜枣(“蜜枣之乡”)、黄山徽州蜜枣(状元饭)和宣城旌德碧云玉枣(“国字号”遗珠)等。从历代的皇家贡品,到现代的“国字号”资源,枣树在安徽不仅是果树,更是一部活着的文化史。然而,绝大多数优质栽培枣易感染植原体侵染引发的枣疯病,是枣产业上的毁灭性病害,发病2-3年后整树干枯死亡。植原体入侵改变寄主植物发育,继而促进昆虫载体取食以及植原体进一步传播和定殖。前期研究表明枣植原体效应因子SJP3诱导花器官叶化,但是否抑制植物免疫防御未知。
该研究发现SJP3通过削弱茉莉酸(JA)介导的抗性促进感病的分子机制。SJP3利用其N端和C端与ZjWRKY40的WRKY和锌指结构域互作;缺失N端或C端,SJP3均丧失稳定ZjWRKY40蛋白积累的能力;异源过表达SJP3和ZjWRKY40均增加对丁香假单胞杆菌DC3000的感病性(图1);转录组和qRT-PCR分析表明SJP3抑制JA信号转导途径,特别是上调转基因酸枣叶片中ZjTIFY3B和ZjTIFY5A表达;ZjWRKY40与其同源转录因子ZjWRKY40b和ZjWRKY40a互作形成多元复合物,SJP3增强该复合物对ZjTIFY3B和ZjTIFY5A表达促进作用(图2);外源喷施茉莉酸甲酯MeJA能显著降低枣疯病病株植原体滴度以及SJP3表达。研究结果表明效应因子SJP3通过劫持ZjWRKY40-ZjWRKY40b-ZjWRKY40a介导的ZjTIFY3B/5A途径降低对植原体的免疫应答(图3),为抗枣疯病育种提供宝贵的基因资源。

图1 SJP3稳定ZjWRKY40促进植物感染丁香假单胞杆菌DC3000

图2 ZjWRKY40激活ZjTIFY3B和ZjTIFY5A抑制JA介导的抗性

图3 SJP3劫持ZjWRKY40-ZjWRKY40b-ZjWRKY40a复合物抑制JA信号转导途径降低对植原体的免疫应答
学校为第一完成单位。园艺学院青年教师马福利、硕士研究生庞凯雪(现为南京农业大学在读博士研究生)以及张悦为论文共同第一作者,园艺学院孙俊教授和安徽省农业科学院园艺研究所孙其宝研究员为通讯作者。研究工作得到安徽省自然科学基金面上项目以及国家自然科学基金项目资助。
文章链接: https://doi.org/10.1093/hr/uhag266
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文:马福利
图:马福利
一审:程玉峰
二审:刘加华
三审:林婷婷
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