近日，林学院博士生聂筱琳和史佳俊以共同第一作者身份在国际知名期刊《Plant Physiology》发表题为 “Salicylic Acid-Induced MdTGA9-MdERF138-MdHCT Module Is Associated with Lignin Deposition and Improved Anthracnose Resistance in Autotetraploid Apple” 的研究论文。林学院马跃教授为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目资助。
由胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）引起的苹果炭疽病在各苹果主产区广泛流行，严重阻碍苹果产业高质量发展。前期研究发现同源四倍体‘寒富’苹果相比二倍体炭疽病抗性显著增强，但该多倍体获抗病的分子机制尚不清晰。水杨酸是植物抵抗半活体营养真菌的核心激素，木质素可加固细胞壁形成物理防御屏障，而木本多倍体果树中水杨酸信号抗病机制仍有待解析。
该研究阐明了一条水杨酸诱导的 MdTGA9-MdERF138-MdHCT 转录级联模块。四倍体苹果具有更高的内源水杨酸基础积累水平，水杨酸信号通路激活转录因子 MdTGA9，MdTGA9 直接靶向激活 MdERF138 转录，MdERF138 进一步结合并激活木质素合成限速酶基因 MdHCT，驱动次生细胞壁大量沉积木质素，通过水杨酸介导的化学免疫与木质素构筑的物理屏障协同增强炭疽病抗性。在二倍体苹果中，该通路激活程度偏弱，木质素积累有限，抗病能力较弱。该研究在木本果树中阐明了水杨酸免疫信号与木质素生物合成之间的转录级联调控通路，深化了对果树多倍化介导抗病机制的认知。挖掘得到的 MdTGA9、MdERF138、MdHCT 等关键抗病调控基因，为苹果抗炭疽病分子育种提供了重要的基因资源与理论支撑。（撰稿：马跃 初审：马跃 复审：高慧淋 终审：王玉成）
同源四倍体与二倍体‘寒富’苹果中水杨酸介导木质素生物合成及抗病性的工作模型
论文 DOI：https://doi.org/10.1093/plphys/kiag776