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灰霉病是番茄主要的采后病害之一，灰霉病由灰霉菌侵染導致。目前，如何在保障果實正常成熟、形成優(yōu)良品質(zhì)的同時提升抗病性，是番茄產(chǎn)業(yè)亟待解決的難題。因此，發(fā)掘同時參與成熟進程調(diào)控與抗病性形成的關鍵因子，對協(xié)同改良果實品質(zhì)和抗病性至關重要。灰霉菌是死體營養(yǎng)型病原真菌，而茉莉酸是植物抵御此類病原菌侵害的核心防御激素。病原菌入侵誘導活性茉莉酸信號分子即茉莉酸-異亮氨酸積累，進而通過核心轉(zhuǎn)錄因子MYC2啟動并級聯(lián)放大茉莉酸防御信號轉(zhuǎn)導。番茄果實成熟核心轉(zhuǎn)錄因子RIN和NOR是啟動和調(diào)控成熟進程的關鍵激活因子。近日，中國科學院武漢植物園科研人員發(fā)現(xiàn)，灰霉菌侵染能夠誘導番茄果實茉莉酸-異亮氨酸含量升高，而NOR或RIN基因敲除突變體使果實成熟受阻、灰霉病抗性減弱，且茉莉酸-異亮氨酸積累的誘導效應受損。這表明，NOR和RIN是果實響應灰霉病、激活茉莉酸防御途徑的關鍵因子。進一步，研究解析了NOR和RIN如何通過MYC2激活茉莉酸信號通路發(fā)揮作用，提出了番茄果實響應灰霉病的MYC2-NOR/RIN-ERF.F4-PR防御信號通路新機制：成熟調(diào)控因子NOR和RIN通過與茉莉酸信號核心樞紐MYC2形成蛋白復合體，增強灰霉菌誘導的茉莉酸-異亮氨酸信號積累，并直接協(xié)同激活下游轉(zhuǎn)錄因子ERF.F4的表達；ERF.F4則特異性轉(zhuǎn)錄激活抗病關鍵執(zhí)行基因PR-STH2，增強果實對灰霉菌的防御能力。上述研究揭示了成熟調(diào)控因子在果實抗病中的作用，提供了在不犧牲果實優(yōu)良成熟品質(zhì)前提下，通過靶向調(diào)控該復合體通路來協(xié)同提升果實抗病性的新策略。相關研究成果發(fā)表在《植物生物技術雜志》（Plant Biotechnology Journal）上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。該工作由武漢植物園、浙江大學和英國諾丁漢大學合作完成。論文鏈接番茄MYC2-NOR/RIN蛋白復合體抵御灰霉病作用模式圖