河南农业大学植物保护学院刘晓光/雷彩燕团队在TOP期刊发表科研成果:黄瓜CsZAT10调控抗烟粉虱机制研究

“The Cys2/His2-type zinc finger transcription factor CsZAT10 positively regulates Cucumis sativus resistance against Bemisia tabaci by activating the plant defense system”文章发表在《Pest Management Science》。C2H2型锌指转录因子CsZAT10可通过激活活性氧（ROS）、水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）相关的植物防御信号通路，正向调控黄瓜对烟粉虱的抗性，该基因是培育抗烟粉虱作物的新型分子靶点。

研究背景

烟粉虱是全球性入侵农业超级害虫，寄主超600种，不仅造成作物营养流失，还传播400余种植物病毒，农业危害极大。化学防治因烟粉虱蜡质层、抗药性及世代重叠效果受限，还易引发环境与残留问题，绿色防控迫在眉睫。C2H2型锌指蛋白是植物重要的抗逆转录因子，但该类蛋白调控植物抗烟粉虱的具体功能与机制尚未明确，为此本研究探究了黄瓜CsZAT10在抗烟粉虱中的作用。

实验方法

以黄瓜‘博杰18A’和Q型烟粉虱为试验材料，首先克隆CsZAT10并开展生物信息学分析；通过qPCR检测该基因在黄瓜不同生育期、器官的时空表达模式，及SA、茉莉酸甲酯（MeJA）、H₂O₂处理和烟粉虱侵染后的诱导表达特征；利用农杆菌介导的病毒诱导基因沉默（VIGS）和过表达技术，获得CsZAT10沉默与过表达黄瓜植株；检测转基因植株的ROS、SA、JA含量，防御基因转录水平，防御酶（SOD、POD、PAL）活性及酚类、黄酮类等抗性物质含量，并结合烟粉虱存活率、寄主偏好性的生物测定，明确该基因的调控功能与机制。

核心结果

CsZAT10含两个典型C2H2锌指结构域，在黄瓜各生育期和器官均有表达，且受烟粉虱侵染及SA、MeJA、H₂O₂显著诱导；沉默CsZAT10后，黄瓜的ROS积累受抑，SA、JA生物合成及相关防御基因表达下调，防御酶活性和酚类、黄酮类、单宁等抗性物质含量降低，烟粉虱存活率提升32%、寄主偏好性提高52.5%；过表达CsZAT10则出现相反效应，烟粉虱存活率下降40%、寄主偏好性降低41.3%，植物防御系统被全面激活。

研究结论

CsZAT10是调控黄瓜抗烟粉虱的关键正调控因子，其通过放大ROS信号、增强SA和JA的生物合成、激活防御酶活性、促进酚类次生代谢物积累，全方位激活植物防御系统以抵御烟粉虱。该研究明确了CsZAT10调控黄瓜抗烟粉虱的分子机制，为抗烟粉虱黄瓜的分子育种提供了核心靶点，也为烟粉虱的绿色、可持续防控提供了新的分子思路。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/ps.70747