Hortic Res | 南京农业大学滕年军团队发现了热激转录因子调控百合灰霉病抗性的新功能

热激转录因子（heat stress transcription factor, HSF）在非生物胁迫、尤其对高温胁迫的响应中发挥着重要作用，而参与调控灰霉病抗性鲜有报道。灰霉病是百合生产中主要病害，由灰葡萄孢（Botrytis cinerea）引起，主要危害百合的叶片、花以及茎。百合灰霉病发生后常常出现叶片焦枯、茎秆软腐、花瓣萎蔫等症状，严重时可造成种植区内百合成片死亡，给花农带来巨大经济损失。因此，灰霉病一直是百合产业中亟待解决的关键问题。

2024年1月，Horticulture Research 上线了（Advance Access）南京农业大学滕年军教授团队题为A LlWRKY33-LlHSFA4-LlCAT2 module confers resistance to Botrytis cinerea in lily 的研究论文。

在本研究中，我们发现百合热激转录因子LlHSFA4受灰葡萄孢诱导，通过病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术沉默LlHSFA4后，沉默植株的叶片上的病斑比对照的植株多，台盼蓝染色的死细胞相对于对照较多，说明LlHSFA4的沉默降低了百合对灰霉病的抗性。同时，在百合叶片中沉默LlWRKY33后，发现沉默植株更容易感染灰霉病。进一步分析表明，LlWRKY33通过与LlHSFA4启动子上的W-box元件结合并直接激活其表达。此外，我们还发现LlHSFA4和LlWRKY33都可以通过直接结合活性氧（ROS）清除酶基因LlCAT2的启动子并激活其表达。综上，我们发现了LlHSFA4调控百合灰霉病抗性的新功能，即百合在响应灰葡萄孢侵染过程中存在一个LlWRKY33-LlHSFA4-LlCAT2调控模块，通过减少细胞死亡和ROS积累来提高对灰霉病的抗性。本研究不仅丰富了热激转录因子的功能，也将为利用分子设计育种技术提高百合灰霉病抗性提供重要理论依据和优异基因储备。

图1 LlHSFA4正向调控植物对灰葡萄孢的响应

图2 LlWRKY33激活LlHSFA4 的表达

南京农业大学园艺学院百合科研团队在读博士生丁利平和吴泽副教授为论文共同第一作者，滕年军教授为通讯作者。团队成员张德花老师、南京农业大学钟山青年研究员徐素娟博士、博士生向均以及硕士生章茵艺，烟台大学曹兴博士也参与了该研究。本研究主要在国家重点研发计划等项目资助下完成。

滕年军教授团队目前主要从事百合生殖发育和高温胁迫的分子机制、百合生物育种与绿色栽培、百合产业化等方面的研究与应用工作。近年来，团队在New Phytologist、Plant Physiology、Journal of Experimental Botany、Horticulture Research、Horticultural Plant Journal、Molecular Horticulture等期刊上发表多篇百合研究论文。同时，在南京市栖霞区八卦洲建有120多亩百合资源保存、研究与中试基地，培育了一批百合新品种，其中部分百合新品种已成功转化、并在全国多地推广示范，取得了良好经济社会效益。

文章链接：

‍https://doi.org/10.1093/hr/uhad254

转自：“园艺研究”微信公众号

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