近日，中國農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所蘋果分子育種課題組，通過對斑點落葉病抗、感蘋果品種進行比較轉(zhuǎn)錄組分析，揭示了蘋果響應斑點落葉病菌侵染的關鍵基因和通路，相關成果發(fā)表在《Horticultural Plant Journal》上。

 

　　鏈格孢屬蘋果專化型（Alternaria alternata apple pathotype）引起的斑點落葉病是世界范圍內(nèi)最重要的蘋果病害之一，嚴重制約蘋果產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。由于病原真菌潛伏侵染的特性，蘋果病害監(jiān)測耗時費力，常規(guī)化學防治措施也給環(huán)境帶來巨大壓力，因此，提高栽培品種的抗病性是蘋果產(chǎn)業(yè)的重大需求。解析抗性品種的抗病機制能夠為蘋果抗病種質(zhì)遺傳改良提供方向，具有重要的理論和應用價值。

 

　　研究首先在實驗室條件下對‘寒富’和‘金冠’蘋果的斑點落葉病抗性進行鑒定，結(jié)果表明，‘寒富’斑點落葉病抗性顯著優(yōu)于‘金冠’。利用RNA-Seq技術(shù)對斑點落葉病菌接種前后抗、感品種的轉(zhuǎn)錄組變化進行了評估，明確了兩個品種不同侵染時期的差異表達基因及富集的代謝通路。此外，在‘金冠’葉片中瞬時過表達MdERF110，顯著提高其斑點落葉病抗性，進一步研究發(fā)現(xiàn)，過表達MdERF110增強了MdPR4-2基因的表達水平。利用雙熒光素酶報告系統(tǒng)，驗證了MdERF110可能通過作用于MdPR4-2啟動子，激活其表達，進而提高蘋果對斑點落葉病的抗性。以上結(jié)果為培育高抗蘋果斑點落葉病的蘋果新種質(zhì)奠定理論基礎。