近日，我校园艺学院渠慎春教授团队在The Plant Journal期刊上发表了题为“miR827 increases susceptibility to Alternaria alternata by shearing the mRNAs of low-affinity phosphate transporters PHT5-2 and PHT5-3 in apple”的研究论文。该研究报道了miR827-PHT5-2/3 模块通过调节植株磷稳态调控苹果种质的斑点落叶病抗性。
链格孢菌苹果专化型（Alternaria alternata f. sp. mali）侵染引起的斑点落叶病是一种全球性苹果真菌病害，主要危害幼叶，导致叶片早期脱落，从而削弱树势，严重影响苹果的产量和品质。植物microRNA（miRNA）通过靶向调控抗性相关基因，在果树抵御真菌侵染的过程中扮演着至关重要的角色。
该研究发现，抗性野生种质湖北海棠miR827响应链格孢菌侵染下调表达。构建miR827过表达/抑制的转基因苹果株系，抗性评价结果表明，miR827是斑点落叶病抗性的负调控因子。利用5' RLM-RACE和烟草共转化试验证实，miR827特异性靶向苹果PHT5-2和PHT5-3基因，通过mRNA剪切的方式调控其表达。明确PHT5-2/3受链格孢菌侵染诱导，过表达PHT5-2或PHT5-3的转基因苹果株系表现出更强的抗侵染能力。
进一步研究发现，PHT5-2和PHT5-3基因编码低亲和性磷转运蛋白，过表达PHT5-2/3提高苹果磷含量，增强植株生长势；与之相对应，miR827过表达株系磷含量降低，生长减弱。研究还发现，磷浓度与苹果的斑点落叶病抗性正相关；高供磷水平和PHT5-2/3过表达都会引起叶片细胞壁胼胝质增加积累，而低磷条件或过表达miR827则显著抑制侵染诱导的胼胝质沉积。
本研究揭示了miR827-PHT5-2/3模块介导磷稳态调节细胞壁胼胝质沉积参与苹果斑点落叶病抗性调控的分子机制，为进一步探索苹果磷稳态与抗真菌免疫的整合调控奠定了基础，为开发基于磷营养管理的斑点落叶病生态防控策略和苹果品种的抗病性改良提供理论基础和实践依据。
南京农业大学园艺学院博士生曹丽芳为该论文的第一作者，渠慎春教授和青年教师余心怡为论文通讯作者；硕士生刘壹婷，博士生兰黎明、胡凯旭，已毕业博士生周停停，王三红教授，以及贵州农业科学院果树科学研究所罗昌国研究员，均参与了此项研究。该研究得到了国家自然科学基金青年项目（32202453）和江苏省自然科学基金青年项目（BK20210391）的支持。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.70222
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