我國柑橘果實的產(chǎn)量位居世界榜首，其中川渝地區(qū)也是我國柑橘的主要產(chǎn)區(qū)之一。在采后貯藏和流通各環(huán)節(jié)極易受到Penicillium digitatum為代表的病原菌侵染發(fā)生綠霉病等侵染性病害，嚴重地制約了柑橘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。外源激發(fā)子誘導果實抗病性作為一種綠色安全的防治方式，對于開發(fā)低化學殘留保鮮方法具有重要意義，川渝共建特色食品重慶市重點實驗室食品貯藏與物流研究團隊曾凱芳教授等前期的研究結(jié)果表明，柑橘果實在受到病原菌P. digitatum、外源激素水楊酸（Salicylic acid，SA）等處理后，果實的抗病反應被激活，同時篩選了系列抗病相關WRKY轉(zhuǎn)錄因子的候選基因（Postharvest Biology and Technology, 2018, 146: 134-146.）。

 

　　但目前柑橘果實誘導抗病性相關的分子水平上的機制研究工作較少，并且對于非模式作物柑橘果實中WRKY轉(zhuǎn)錄因子參與抗病反應的調(diào)控機制也有待研究。研究團隊鑒定到了1個積極響應外源SA誘導的轉(zhuǎn)錄因子CsWRKY70，同時發(fā)現(xiàn)與水楊酸甲酯合成相關的CsSAMT基因也能積極響應SA誘導。進一步通過亞細胞定位、雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?、凝膠遷移阻滯等實驗發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄激活因子CsWRKY70可以通過激活CsSAMT的表達誘導機體水楊酸甲酯的積累。同時，在柑橘果實中瞬時表達CsWRKY70可以顯著誘導CsSAMT的上調(diào)表達，顯著抑制了柑橘綠霉病的發(fā)生。

 

　　另外也鑒定到兩個受P. digitatum誘導的轉(zhuǎn)錄因子CsWRKY25和CsWRKY65。經(jīng)研究證明了CsWRKY65特異性結(jié)合NADPH氧化酶基因CsRbohB、CsRbohD、鈣依賴性蛋白激酶基因CsCDPK33和防御蛋白基因CsPR10的啟動子W-box，并激活它們的轉(zhuǎn)錄表達。而CsWRKY25結(jié)合CsRbohB、CsRbohD和CsPR10的啟動子W-box，并激活它們的轉(zhuǎn)錄表達。煙草葉片中分別瞬時過表達CsWRKY25和CsWRKY65誘導了活性氧（ROS）的積累，并增加了PR基因的表達。柑橘果皮中瞬時過表達CsWRKY25和CsWRKY65增加了果實對綠霉病的抗病性，同時，果實中活性氧清除酶系統(tǒng)及木質(zhì)素合成過程被激活。CsWRKY25作為Group I的WRKY轉(zhuǎn)錄因子，柑橘果皮中瞬時過表達CsWRKY25導致MPK5和MPK6基因表達量增加也暗示著CsWRKY25參與的果實抗病反應可能與磷酸化過程相關。以上研究成果分別在國際期刊《Horticulture Research》、《Journal of Agricultural and Food Chemistry》

 

　　以上研究解析了非模式植物柑橘果實中WRKYs轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控綠霉病抗病性的機制，是柑橘果實采后病害控制基礎研究領域的重要成果，完善和豐富了柑橘果實誘導抗病性中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡，為全面了解柑橘果實產(chǎn)生誘導抗病性的機理并試圖從誘導抗病性角度解決柑橘采后病害問題奠定理論基礎，以上工作得到國家自然科學基金（31772027和31972126）的資助。

 

　　相關論文清單：

 

　　[1] Deng Bing, Wang Weihao, Deng Lili, Yao Shixiang, Ming Jian, Zeng Kaifang*. Comparative RNA-seq analysis of citrus fruit in response to infection with three major postharvest fungi[J]. Postharvest Biology and Technology, 2018, 146, 134-146.

 

　　[2] Deng Bing, Wang Wenjun, Ruan Changqing, Deng Lili, Yao Shixiang, Zeng Kaifang*. Involvement of CsWRKY70 in salicylic acid-induced citrus fruit resistance against Penicillium digitatum[J] Horticulture Research, 2020, 7（1）：157.

 

　　[3] Wang Wenjun, Li Ting, Chen Qi, Deng Bing, Zeng Kaifang*. Transcription Factor CsWRKY65 Participates in the Establishment of Disease Resistance of Citrus Fruits to Penicillium digitatum[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021, 69（20）， 5671-5682.

 

　　[4] Wang Wenjun, Li, Ting, Chen Qi, Yao Shixiang, Deng Lili, Zeng Kaifang*. CsWRKY25 Improves Resistance of Citrus Fruit to Penicillium digitatum via Modulating Reactive Oxygen Species Production[J]. Frontiers in plant science, 2022, 12: 818198.