近日，大连理工大学栾雨时课题组在The Plant Journal上发表了题为“Transcription factor KUA1 positively regulates tomato resistance against Phytophthora infestans by fine-tuning reactive oxygen species accumulation”的论文。该研究揭示了SlKUA1作为正调控转录因子，通过调节ROS（Reactive oxygen species）含量和相关免疫基因的表达，增强番茄对晚疫病抗性的分子机制，为培育抗晚疫病新种质提供了新靶点。
番茄营养丰富、风味独特，据FAO统计，2022年其种植面积和产量分别为114.2万公顷和6834.2万吨（http://www.fao.org/statistics/en）。近年来，我国番茄的需求处于稳中有升态势，晚疫病严重威胁着番茄的产量和品质。因此，挖掘抗病关键调控因子，探明其分子机制并加以有效利用尤为重要。ROS在植物感知胁迫、触发防御和提高适应性等方面起着关键作用，可以直接抑制病原微生物的侵害，但它的过量积累又会阻碍植物的生长。本研究鉴定到一个与番茄抗晚疫病显著相关的MYB类转录因子SlKUA1，定位在细胞核及细胞质中，过表达SlKUA1可以显著提高番茄对晚疫病的抗性，而沉默SlKUA1的效果则相反。OE-SlKUA1对植株的影响较小，P. infestans侵染后，OE-SlKUA1植株的ROS含量增加，SlRBOHD的表达也升高，但SlKUA1却不能直接结合在SlRBOHD的启动子区。进一步的实验表明，SlKUA1通过结合SlPrx1的启动子区域（ATCACA motif）抑制SlPrx1的表达，降低POD酶的丰度，导致ROS清除能力受损。此外，研究还发现SlKUA1与两个植物免疫相关基因SlMPK7（TAACCA motif）和SlRLP4（TAACTG motif）的启动子区结合，促进它们的表达，增强番茄抗病能力。
图1 SlKUA1在增强番茄抗性中的作用机制
综上，该研究发现了转录因子SlKUA1可与SlPrx1，SlMPK7和SlRLP4基因的启动子区结合，调控它们的表达，调节ROS含量，正调控番茄对晚疫病的抗性 （图1）。这些结果为挖掘和揭示转录因子参与番茄抗晚疫病的分子机制提供了新的思路。生物工程学院已毕业博士生王智诚和在职博士后吕睿丽为论文的共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金项目的资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/tpj.70007
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