近日，我校園藝學院渠慎春教授團隊在The Plant Journal期刊上發表了題為“miR827 increases susceptibility to Alternaria alternata by shearing the mRNAs of low-affinity phosphate transporters PHT5-2 and PHT5-3 in apple”的研究論文。該研究報道了miR827-PHT5-2/3 模塊通過調節植株磷穩態調控蘋果種質的斑點落葉病抗性。

鏈格孢菌蘋果專化型（Alternaria alternata f. sp. mali）侵染引起的斑點落葉病是一種全球性蘋果真菌病害，主要危害幼葉，導致葉片早期脫落，從而削弱樹勢，嚴重影響蘋果的產量和品質。植物microRNA（miRNA）通過靶向調控抗性相關基因，在果樹抵御真菌侵染的過程中扮演著至關重要的角色。

該研究發現，抗性野生種質湖北海棠miR827響應鏈格孢菌侵染下調表達。構建miR827過表達/抑制的轉基因蘋果株系，抗性評價結果表明，miR827是斑點落葉病抗性的負調控因子。利用5' RLM-RACE和煙草共轉化試驗證實，miR827特異性靶向蘋果PHT5-2和PHT5-3基因，通過mRNA剪切的方式調控其表達。明確PHT5-2/3受鏈格孢菌侵染誘導，過表達PHT5-2或PHT5-3的轉基因蘋果株系表現出更強的抗侵染能力。

進一步研究發現，PHT5-2和PHT5-3基因編碼低親和性磷轉運蛋白，過表達PHT5-2/3提高蘋果磷含量，增強植株生長勢；與之相對應，miR827過表達株系磷含量降低，生長減弱。研究還發現，磷濃度與蘋果的斑點落葉病抗性正相關；高供磷水平和PHT5-2/3過表達都會引起葉片細胞壁胼胝質增加積累，而低磷條件或過表達miR827則顯著抑制侵染誘導的胼胝質沉積。

本研究揭示了miR827-PHT5-2/3模塊介導磷穩態調節細胞壁胼胝質沉積參與蘋果斑點落葉病抗性調控的分子機制，為進一步探索蘋果磷穩態與抗真菌免疫的整合調控奠定了基礎，為開發基于磷營養管理的斑點落葉病生態防控策略和蘋果品種的抗病性改良提供理論基礎和實踐依據。

南京農業大學園藝學院博士生曹麗芳為該論文的第一作者，渠慎春教授和青年教師余心怡為論文通訊作者；碩士生劉壹婷，博士生蘭黎明、胡凱旭，已畢業博士生周停停，王三紅教授，以及貴州農業科學院果樹科學研究所羅昌國研究員，均參與了此項研究。該研究得到了國家自然科學基金青年項目（32202453）和江蘇省自然科學基金青年項目（BK20210391）的支持。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.70222