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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點，為把我國建設(shè)成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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番茄果實響應(yīng)灰霉病研究獲進展

2025-07-03 武漢植物園

【字體：大中小】

語音播報

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(dǎo)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(dǎo)。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(guān)鍵激活因子。

近日，中國科學(xué)院武漢植物園科研人員發(fā)現(xiàn)，灰霉菌侵染能夠誘導(dǎo)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(dǎo)效應(yīng)受損。這表明，NOR和RIN是果實響應(yīng)灰霉病、激活茉莉酸防御途徑的關(guān)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(yīng)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(fù)合體，增強灰霉菌誘導(dǎo)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(guān)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(fù)合體通路來協(xié)同提升果實抗病性的新策略。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》（Plant Biotechnology Journal）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。該工作由武漢植物園、浙江大學(xué)和英國諾丁漢大學(xué)合作完成。

論文鏈接

番茄MYC2-NOR/RIN蛋白復(fù)合體抵御灰霉病作用模式圖

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(dǎo)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(guān)鍵因子，對協(xié)同改良果實品質(zhì)和抗病性至關(guān)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(dǎo)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(dǎo)。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(guān)鍵激活因子。近日，中國科學(xué)院武漢植物園科研人員發(fā)現(xiàn)，灰霉菌侵染能夠誘導(dǎo)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(dǎo)效應(yīng)受損。這表明，NOR和RIN是果實響應(yīng)灰霉病、激活茉莉酸防御途徑的關(guān)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(yīng)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(fù)合體，增強灰霉菌誘導(dǎo)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(guān)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(fù)合體通路來協(xié)同提升果實抗病性的新策略。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》（Plant Biotechnology Journal）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。該工作由武漢植物園、浙江大學(xué)和英國諾丁漢大學(xué)合作完成。論文鏈接番茄MYC2-NOR/RIN蛋白復(fù)合體抵御灰霉病作用模式圖

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