我國(guó)柑橘果實(shí)的產(chǎn)量位居世界榜首，其中川渝地區(qū)也是我國(guó)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(yán)重地制約了柑橘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。外源激發(fā)子誘導(dǎo)果實(shí)抗病性作為一種綠色安全的防治方式，對(duì)于開發(fā)低化學(xué)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室食品貯藏與物流研究團(tuán)隊(duì)曾凱芳教授等前期的研究結(jié)果表明，柑橘果實(shí)在受到病原菌P. digitatum、外源激素水楊酸（Salicylic acid，SA）等處理后，果實(shí)的抗病反應(yīng)被激活，同時(shí)篩選了系列抗病相關(guān)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(shí)誘導(dǎo)抗病性相關(guān)的分子水平上的機(jī)制研究工作較少，并且對(duì)于非模式作物柑橘果實(shí)中WRKY轉(zhuǎn)錄因子參與抗病反應(yīng)的調(diào)控機(jī)制也有待研究。研究團(tuán)隊(duì)鑒定到了1個(gè)積極響應(yīng)外源SA誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子CsWRKY70，同時(shí)發(fā)現(xiàn)與水楊酸甲酯合成相關(guān)的CsSAMT基因也能積極響應(yīng)SA誘導(dǎo)。進(jìn)一步通過(guò)亞細(xì)胞定位、雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)、凝膠遷移阻滯等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄激活因子CsWRKY70可以通過(guò)激活CsSAMT的表達(dá)誘導(dǎo)機(jī)體水楊酸甲酯的積累。同時(shí)，在柑橘果實(shí)中瞬時(shí)表達(dá)CsWRKY70可以顯著誘導(dǎo)CsSAMT的上調(diào)表達(dá)，顯著抑制了柑橘綠霉病的發(fā)生。

 

　　另外也鑒定到兩個(gè)受P. digitatum誘導(dǎo)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(dòng)子W-box，并激活它們的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。而CsWRKY25結(jié)合CsRbohB、CsRbohD和CsPR10的啟動(dòng)子W-box，并激活它們的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。煙草葉片中分別瞬時(shí)過(guò)表達(dá)CsWRKY25和CsWRKY65誘導(dǎo)了活性氧（ROS）的積累，并增加了PR基因的表達(dá)。柑橘果皮中瞬時(shí)過(guò)表達(dá)CsWRKY25和CsWRKY65增加了果實(shí)對(duì)綠霉病的抗病性，同時(shí)，果實(shí)中活性氧清除酶系統(tǒng)及木質(zhì)素合成過(guò)程被激活。CsWRKY25作為Group I的WRKY轉(zhuǎn)錄因子，柑橘果皮中瞬時(shí)過(guò)表達(dá)CsWRKY25導(dǎo)致MPK5和MPK6基因表達(dá)量增加也暗示著CsWRKY25參與的果實(shí)抗病反應(yīng)可能與磷酸化過(guò)程相關(guān)。以上研究成果分別在國(guó)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(shí)中WRKYs轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控綠霉病抗病性的機(jī)制，是柑橘果實(shí)采后病害控制基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的重要成果，完善和豐富了柑橘果實(shí)誘導(dǎo)抗病性中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為全面了解柑橘果實(shí)產(chǎn)生誘導(dǎo)抗病性的機(jī)理并試圖從誘導(dǎo)抗病性角度解決柑橘采后病害問(wèn)題奠定理論基礎(chǔ)，以上工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31772027和31972126）的資助。

 

　　相關(guān)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.