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　　鏈格孢菌是一種典型的腐生性病原真菌。其不同病理小種的感染，可以導(dǎo)致許多重要經(jīng)濟(jì)和農(nóng)作物嚴(yán)重的病害，其中包括煙草赤星病、馬鈴薯早疫病、棉花輪斑病等。目前，人們對植物抵御鏈格孢菌的抗病反應(yīng)過程知之甚少。中國科學(xué)院昆明植物研究所植物次生代謝分子調(diào)控專題攻關(guān)組以漸狹葉煙草為模式，結(jié)合了轉(zhuǎn)錄組分析、基因沉默和基因編輯、以及植物病理學(xué)等研究手段，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)植物在抵御鏈格孢菌的抗病過程中調(diào)控多重信號(hào)及抗病植保素Scopoletin的關(guān)鍵因子NaWRKY3。

　　該實(shí)驗(yàn)在前期發(fā)現(xiàn)，植物感受到鏈格孢菌入侵后，會(huì)通過激素茉莉酸和乙烯信號(hào)來調(diào)控植保素Scopoletin的生物合成來抵御病原菌，同時(shí)還會(huì)激活重要植物激素ABA通過調(diào)控氣孔關(guān)閉來減少鏈格孢菌的侵入（Sun et al., 2014a；Sun et al., 2014b; Sun et al., 2017）。有意思的是，植保素Scopoletin合成關(guān)鍵酶基因NaF6’H1的啟動(dòng)子區(qū)有多個(gè)可能和WRKY類轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的W-box結(jié)構(gòu)域。于是通過病毒介導(dǎo)的方法篩選獲得了調(diào)控Scopoletin合成的重要因子NaWRKY3。 

　　NaWRKY3沉默和突變（基因編輯）的植物對鏈格孢菌的抗病性顯著降低。結(jié)合轉(zhuǎn)錄組分析、基因沉默、蛋白和DNA的互作、以及啟動(dòng)子激活實(shí)驗(yàn)等方法研究發(fā)現(xiàn)，NaWRKY3可以直接結(jié)合到一系列的靶基因的啟動(dòng)子區(qū)，通過轉(zhuǎn)錄激活的方法調(diào)控了多個(gè)植物抗病信號(hào)及次生代謝物，包括：植物激素茉莉酸和乙烯的合成，植保素Scopoletin的合成，NaBBL28和長鏈非編碼RNA L2的轉(zhuǎn)錄，以及RbohD介導(dǎo)的氣孔關(guān)閉等。 

　　這是首次在煙草屬植物中發(fā)現(xiàn)一個(gè)可以調(diào)控這么多防御反應(yīng)信號(hào)和抗病次生代謝物的關(guān)鍵調(diào)控因子。研究結(jié)果進(jìn)一步拓寬和加深了研究人員對植物抵御腐生性病原真菌的認(rèn)識(shí)，為下一步煙草赤星病的防治提供了育種的靶點(diǎn)。研究成果以NaWRKY3 is a master transcriptional regulator of the defense network against brown spot disease in wild tobacco為題，在線發(fā)表于植物的經(jīng)典期刊Journal of Experimental Botany。博士研究生徐貞為本論文的第一作者，通訊作者是吳勁松研究員。該論文得到了自然科學(xué)基金（31670262）和云南省海外高層次人才計(jì)劃等資助。 

　　文章鏈接 

在漸狹葉煙草抵御鏈格孢菌的抗病過程中調(diào)控多重信號(hào)及抗病植保素Scopoletin的關(guān)鍵因子NaWRKY3的作用機(jī)制模型