生长素响应因子MdARF18负调控苹果炭疽病和盐胁迫抗性的机制研究

本研究发现苹果生长素响应因子MdARF18在应对炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides）侵染和盐胁迫中发挥负调控作用。通过瞬时过表达和稳定转基因实验证实，MdARF18过表达会增强植株敏感性，导致病斑扩大和氧化损伤（H2O2/O2•?积累），而其沉默则提升抗性。该研究为解析苹果抗逆分子机制提供了新靶点，为通过基因编辑培育抗逆品种奠定了理论基础。

　　

Bioinformatic analysis of MdARF18

序列分析显示，MdARF18是一个由713个氨基酸组成的蛋白质，包含两个保守功能结构域：B3 DNA结合结构域和生长素响应因子（ARF）结构域（图1A）。为阐明MdARF18在不同物种中的同源基因进化关系，我们使用MdARF18及其直系同源物的全长氨基酸序列构建了系统进化树。分析表明，MdARF18与白梨（Pyrus x bretschneideri）ARF3在进化上亲缘关系最近。

Discussion

生长素响应因子（ARFs）在植物发育、胁迫适应和激素信号整合中起关键调控作用。然而当前ARFs研究主要集中于拟南芥和水稻等模式生物的生长发育，关于ARFs在抗逆性中作用的研究相对有限。在苹果中，已报道的ARF家族成员如MdARF1和MdARF2通过激活茉莉酸（JA）和水杨酸（SA）通路作为抗逆性的正调控因子，而本研究首次揭示MdARF18作为负调控因子的独特功能。

Conclusion

基于本研究的功能分析，MdARF18被明确鉴定为苹果生物和非生物胁迫抗性的负调控因子。MdARF18的过表达显著增加了叶片和果实对炭疽病菌（C. gloeosporioides）的敏感性，而其沉默则增强抗性，证实其作为易感因子的作用。在盐胁迫下，MdARF18过表达株系表现出严重的氧化损伤（H₂O₂/O₂^•?升高）、相对含水量降低以及丙二醛积累，进一步验证其负调控功能。