沈阳农业大学李贺教授课题组揭示长链非编码RNA——lincRNA6679正调控草莓灰霉病抗性的分子机制

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灰霉病是一种全球性分布的严重真菌病害, 由灰葡萄孢菌 (Botrytis cinerea) 引起, 属于典型的死体营养型病害, 对农业生产造成重大损失。草莓 (Fragaria × ananassa Duch.) 作为世界范围内广泛种植的小浆果, 以其鲜美口感和丰富营养深受消费者喜爱。然而, 灰霉病对草莓生产危害极大, 常导致减产20%-30%, 严重时可达50%以上, 严重影响草莓的产量与品质, 制约了草莓产业的健康发展。因此, 挖掘草莓灰霉病抗病基因并解析其调控机制, 具有重要的生产实践意义。

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA) 是一类长度超过200bp、由RNA聚合酶转录而来, 且不具备或具备较弱编码蛋白能力的RNA分子。它能在表观遗传、转录、转录后、翻译和翻译后等多个层面调控基因表达, 在植物生长发育和抗病反应中扮演重要角色。然而, 目前关于lincRNA调控灰霉病抗性的研究相对较少, 其具体作用机制尚不清楚。

近日, JIPB在线发表了沈阳农业大学园艺学院李贺教授课题组题为“lincRNA6679 promotes FnPR1B expression via phosphorylation-activated FnWRKY14 to enhance strawberry resistance to Botrytis cinerea”的研究论文 (https://doi.org/10.1111/jipb.70180)。该研究揭示了lincRNA6679通过招募转录因子形成复合体以激活FnWRKY14的表达, 同时FnMAPKK4-FnMAPK3/6信号模块通过磷酸化修饰进一步增强其活性, 从而共同提升草莓对灰霉菌的抗性。

研究发现, 灰霉病菌可显著诱导lincRNA6679上调表达。lincRNA6679通过募集FnMYB59或FnWRKY50蛋白形成转录复合体, 正向调控FnWRKY14的表达, 而FnWRKY14蛋白通过结合到下游抗病基因FnPR1B启动子中的W-box位点, 进而增强草莓植株对灰霉菌的抗性。同时, FnMAPKK4-FnMAPK3/6级联信号通路通过磷酸化修饰激活FnWRKY14, 进一步强化其对下游抗病基因的调控功能 (图1)。该研究首次在草莓中系统解析了lncRNA参与抗病调控的分子机制, 揭示了一条整合非编码RNA介导的转录调控与蛋白磷酸化信号传导的新型抗病通路。该研究不仅拓展了对草莓与病原菌互作机制的理解, 也为草莓抗病分子育种提供了重要的理论支撑。

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