荔枝抗霜疫病机制调控模块获揭示

近日，广东省农业科学院果树研究所助理研究员刘海伦、副研究员严倩和黄华团队在荔枝抗霜疫病分子调控研究方面取得新进展，揭示了荔枝Hap3-LcOMT1-PTOX调控模块介导的抗霜疫病机制。相关成果在线发表于《分子园艺》（Molecular Horticulture）。

Hap3-LcOMT1-PTOX模块介导荔枝抗霜疫病模式图。研究团队供图

荔枝霜疫病由卵菌荔枝霜疫霉（Peronophythora litchii）引起，高温高湿条件下易暴发，当前田间防控主要依赖化学杀菌剂，长期大量使用易导致病原菌抗药性、农药残留及生态风险。因此，发掘抗病种质、解析内在抗性调控机制，并据此培育抗病品种或开发绿色防控物质，是产业亟待解决的核心问题。

研究团队依托国家荔枝种质资源圃（广州），对全球288份荔枝种质开展连续两年抗性评价，筛选出稳定高抗种质“裕荣”。通过广靶代谢组分析，在荔枝中鉴定到木脂素类代谢物——鬼臼毒素（PTOX）。体外抑菌试验及离体果实、叶片接种试验均证实PTOX可显著抑制荔枝霜疫霉菌增殖，电镜观察显示其能破坏菌丝及孢子囊的超微结构。同时，抗病种质“裕荣”叶片中PTOX本底含量远高于感病种质“桂味”，且侵染后病斑处出现PTOX特异性累积。

进一步转录组联合分析锁定苯丙烷通路中PTOX合成的关键限速基因LcOMT1。群体序列分析显示其启动子存在3种单倍型：感病品种仅携带Hap1，而“裕荣”为Hap2/Hap3杂合基因型；其中Hap3启动子区含773 bp大片段插入，该片段富集多个抗病响应元件，可增强LcOMT1转录活性。利用团队前期建立的荔枝原位发根转化方法进行基因功能验证，发现超表达LcOMT1或Hap3单倍型均可提高PTOX含量并降低病情指数。 基于上述结果，研究团队提出Hap3?LcOMT1?PTOX调控模块介导荔枝抗霜疫病的新机制，为荔枝抗病分子育种、植物源生物防控技术研发及耐贮性改良提供了重要基因资源和理论依据。