近日，園藝一區(qū)期刊Horticulture Research（IF=6.793/Q1）上線了（Advance Access）果樹所蘋果育種與栽培創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合山東農(nóng)業(yè)大學(xué)合作研究成果Quantitative proteomic sequencing of F1 hybrid populations reveals the function of sorbitol in apple resistance to Botryosphaeria dothidea（https://doi.org/10.1093/hr/uhac115）。該研究利用蛋白質(zhì)組學(xué)測序、轉(zhuǎn)基因等技術(shù)首次揭示了山梨醇調(diào)控蘋果抗輪紋病的重要功能，為蘋果抗性育種與栽培提供了新的實(shí)踐方向。

 

　　由Botryosphaeria dothidea引起的蘋果輪紋?。╝pple ring rot）是目前危害我國蘋果主產(chǎn)區(qū)最嚴(yán)重的病害之一，嚴(yán)重制約蘋果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。目前關(guān)于蘋果抵御輪紋病的分子機(jī)制研究較少，限制了蘋果抗輪紋病育種的發(fā)展。

 

　　為探究蘋果抗輪紋病的分子機(jī)制，研究人員將‘金冠’和‘長富2號'F1代雜交群體進(jìn)行定量蛋白質(zhì)組學(xué)測序。通過差異表達(dá)基因的聚類分析和WGCNA分析表明，光合作用與蘋果對輪紋病的抗性密切相關(guān)。蘋果葉片葉綠素?zé)晒鈴?qiáng)度隨著F1代抗性的提高逐漸升高，可溶性糖含量逐漸降低。進(jìn)一步的研究表明，蘋果主要光合產(chǎn)物山梨醇在蘋果抗輪紋病中起重要作用。通過在愈傷組織中超表達(dá)山梨醇合成過程中的關(guān)鍵酶6-磷酸山梨醇脫氫酶（S6PDH1）基因來增加愈傷組織中山梨醇的含量，可顯著提高愈傷組織對輪紋病的抗性，而沉默MdS6PDH1的愈傷組織則表現(xiàn)出相反的表型。此外，外源山梨醇處理可部分恢復(fù)沉默MdS6PDH1愈傷組織對輪紋病的抗性。

 

　　果樹所作為論文第一產(chǎn)權(quán)單位，所蘋果育種與栽培創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)何曉文博士為第一作者，李林光研究員為通訊作者。本研究得到國家現(xiàn)代蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、山東省自然科學(xué)基金、山東省農(nóng)業(yè)良種工程、山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目和山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程的聯(lián)合資助。

 

　　研究創(chuàng)新點(diǎn)：

 

　　1.光合作用與蘋果對輪紋病的抗性密切相關(guān)；

 

　　2.蘋果光合作用主要產(chǎn)物山梨醇正調(diào)控蘋果對輪紋病的防御反應(yīng)；

 

　　3.山梨醇合成過程中的關(guān)鍵酶6-磷酸山梨醇脫氫酶（S6PDH1）基因在蘋果對輪紋病抗性中起重要作用。