近日，中国农业科学院果树研究所苹果分子育种课题组，通过对斑点落叶病抗、感苹果品种进行比较转录组分析，揭示了苹果响应斑点落叶病菌侵染的关键基因和通路，相关成果发表在《Horticultural Plant Journal》上。
链格孢属苹果专化型（Alternaria alternata apple pathotype）引起的斑点落叶病是世界范围内最重要的苹果病害之一，严重制约苹果产业的持续健康发展。由于病原真菌潜伏侵染的特性，苹果病害监测耗时费力，常规化学防治措施也给环境带来巨大压力，因此，提高栽培品种的抗病性是苹果产业的重大需求。解析抗性品种的抗病机制能够为苹果抗病种质遗传改良提供方向，具有重要的理论和应用价值。
研究首先在实验室条件下对‘寒富’和‘金冠’苹果的斑点落叶病抗性进行鉴定，结果表明，‘寒富’斑点落叶病抗性显著优于‘金冠’。利用RNA-Seq技术对斑点落叶病菌接种前后抗、感品种的转录组变化进行了评估，明确了两个品种不同侵染时期的差异表达基因及富集的代谢通路。此外，在‘金冠’叶片中瞬时过表达MdERF110，显著提高其斑点落叶病抗性，进一步研究发现，过表达MdERF110增强了MdPR4-2基因的表达水平。利用双荧光素酶报告系统，验证了MdERF110可能通过作用于MdPR4-2启动子，激活其表达，进而提高苹果对斑点落叶病的抗性。以上结果为培育高抗苹果斑点落叶病的苹果新种质奠定理论基础。
