百家乐西北农林科技大学园艺学院王跃进教授课题组揭示中国野生葡萄抗白粉病分子机制

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　　核心提示：揭示了中国野生毛葡萄中VqMAPK4-VqGT3- VqNSTS6 级联途径动态调控芪类物质积累，进而增强植物对白粉病抗性的分子机制，为果树抗病育种提供了新的理论基础和应用前景。……（世界食品网-）

　　葡萄白粉病自19世纪中期由北美传播到欧洲各国，并造成了严重的经济损失。至今，这种病害仍然是全球最具破坏性的葡萄病害之一。中国野生毛葡萄株系（ V. quinquangularis ）‘丹凤-2’对白粉病菌表现出较强的白粉病抗性，是培育葡萄抗病新品种的重要种质资源。芪类物质作为葡萄中的重要植保素，已被多项研究证实其积累有助于增强葡萄对白粉病的抗性。然而，过量的芪类物质积累会影响植物的正常生长，因此，植物体内的植物免疫与正常生长之间的平衡关系研究显得尤为重要。然而，在白粉病胁迫下，植物如何精确调控芪类植保素的积累以平衡免疫和生长之间的关系，其背后的分子机制仍不明确。

　　研究发现，过表达 VqNSTS6 能够增加芪类物质的积累，从而增强植物对白粉病的抗性；而干扰 VqNSTS6 的表达则会降低芪类物质的积累，并使植物对白粉病的易感性增加。进一步的研究表明，中国野生毛葡萄转录因子VqGT3通过与 VqNSTS6 启动子上的GT-box结合，促进芪类物质的积累；VqGT3的过表达能够增强芪类物质的积累，从而提高葡萄对白粉病的抗性。同时，VqGT3与VqMAPK4相互作用并受到其磷酸化调控。在感病后期，植株通过感知芪类物质的过量积累，向MAPK4通路释放磷酸化信号，导致下游VqGT3的降解与表达量降低，从而负向调控 VqNSTS6 的表达，减少过量芪类物质的积累以平衡免疫与植株的生长。此外，通过激光共聚焦显微镜观察，研究还发现VqNSTS6-GFP蛋白在白粉菌侵染后能被小型囊泡状结构包裹，并转运到病原菌孢子吸器的侵入点；随着孢子的萌发，VqNSTS6-GFP包裹病原菌吸器形成吸器鞘，阻止病原菌对寄主植物的入侵。进一步揭示了芪类物质合成的关键酶在葡萄抗白粉病中的重要作用。综上所述，该研究阐明了VqMAPK4-VqGT3-VqNSTS6级联途径在葡萄抗白粉病免疫中的关键作用，为葡萄抗病育种提供了重要的理论基础和实践策略。

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