果树所专家解析低氧抑制梨虎皮病发生的潜在分子机制

近日，中国农业科学院果树研究所梨贮藏保鲜课题组在国际知名学术期刊《Postharvest Biology and Technology》在线发表了题为“Hypoxia-enhanced PbDREB1A alleviates superficial scald by suppressing ethylene biosynthesis”的研究论文。该研究解析了PbDREB1A-PbERF4模块特异响应低氧胁迫抑制乙烯生物合成进而减轻虎皮病发生的新机制。

虎皮病是苹果和梨一种主要采后生理病害，症状为果实表面发生不规则褐色斑块，一旦发病，果实商品价值丧失，经济损失巨大。气调是防控虎皮病发生的重要商业策略，但其分子作用机制尚未完全解析。本研究发现1%低氧处理可以显著降低乙烯、a-法尼烯及共轭三烯及H₂O₂等积累，有效减轻细胞程序性死亡。基于转录组、基因表达及转录调控分析及实验验证，我们发现耐冷关键转录因子PbDREB1A特异响应低氧胁迫，并进一步激活乙烯抑制因子PbERF4基因表达；PbERF4可直接结合PbACO1启动子并抑制其表达，进而最终降低了乙烯合成。该研究进一步阐明了果实应答低氧胁迫关键转录因子及其调控虎皮病发生的分子作用途径，为虎皮病发生机制解析及新型防控技术的研发提供了理论依据。

中国农业科学院果树研究所杜艳民副研究员为论文第一作者，中国农业科学院果树研究所王文辉研究员和南京农业大学张绍铃院士为本文共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（32001761）、现代农业产业技术体系建设专项（CARS-28）等项目的资助。