柑橘果实抗病新机制：分泌蛋白PgSLP与钙调素样蛋白CsCML27/44互作调控钙信号通路的发现

本研究针对柑橘采后蓝霉病防治难题，揭示了酵母分泌蛋白PgSLP通过激活Ca2+信号通路诱导果实抗病的新机制。研究人员发现PgSLP与柑橘钙调素样蛋白CsCML27/44直接互作，协同增强抗病性，为生物防治靶点开发提供了理论依据。该成果发表于《Postharvest Biology and Technology》，对果蔬采后病害防控具有重要应用价值。

　　

柑橘作为全球重要经济作物，采后病害每年造成数十亿美元损失，其中蓝霉病由青霉菌（Penicillium italicum）引起，是柑橘贮藏期的头号杀手。传统化学杀菌剂面临耐药性和环境压力，生物防治成为研究热点。酵母菌因其环境友好、易于定殖的特性崭露头角，但其诱导植物抗病性的分子机制始终是未解之谜。此前研究发现毕赤酵母（Pichia galeiformis）分泌的枯草杆菌蛋白酶样蛋白PgSLP能显著降低柑橘蓝霉病发生率，但这个"分子钥匙"如何打开植物防御系统的"锁"，特别是与钙信号通路的关联，仍是悬而未决的科学问题。

来自重庆的研究团队在《Postharvest Biology and Technology》发表的研究破解了这一谜题。研究采用多学科交叉方法，通过钙螯合剂EGTA实验证实Ca²⁺是PgSLP诱导抗性的必要条件；利用转录组分析发现PgSLP显著上调CsCMLs等钙相关基因；创新性结合AlphaFold3蛋白质结构预测、酵母双杂交(Y2H)、双分子荧光互补(BiFC)和荧光素酶互补成像(LCI)技术，首次证实PgSLP与柑橘CsCML27/44存在物理互作；最终通过基因共表达实验验证这种互作能协同增强抗病性。

材料与病原菌
研究选用重庆北碚区"锦橙447#"和忠县"午夜瓦伦西亚"柑橘，确保果实一致性。青霉菌分离自自然发病柑橘，为实验提供标准病原体系。

钙离子在PgSLP诱导抗性中的作用
关键实验显示：单独PgSLP处理使病害发生率降低60%，而添加钙螯合剂EGTA后抗性完全消失，证实Ca²⁺信号不可或缺。有趣的是，外源CaCl₂并未增强PgSLP效果，暗示内源钙信号调控才是核心。

CsCMLs在防御反应中的调控作用
转录分析发现PgSLP处理12小时内，CsCML27表达量激增15倍，CsCML44上调8倍，显著高于其他钙相关基因。这提示CsCMLs可能是PgSLP作用的关键"中转站"。

PgSLP与CsCMLs的互作验证
AlphaFold3预测显示PgSLP的EF手型钙结合域与CsCML27/44的螺旋区存在互补。Y2H实验证实这种互作特异性，BiFC在烟草细胞中观察到明显的黄色荧光信号，LCI定量显示互作强度超过阳性对照30%。

CsCMLs在增强抗病性中的功能
基因共表达实验取得突破性发现：PgSLP+CsCML27处理组病害直径最小（仅8.3 mm），比单用PgSLP降低42%，证明二者存在协同效应。这为"分泌蛋白-宿主CML"互作模型提供了直接证据。

这项研究首次绘制出"酵母分泌蛋白-宿主钙信号"调控网络：PgSLP作为微生物信号分子，通过激活柑橘CsCML27/44，进而调控下游CDPKs、CNGCs等钙相关基因，形成级联放大效应。该发现不仅解释了生物酵母防治的分子基础，更开创性地提出"微生物分泌蛋白-植物CML"互作新范式，为设计新型生物农药提供了精准靶点。特别值得注意的是，CsCML27/44在果实中的功能与其在拟南芥中的同源蛋白截然不同，这暗示CMLs可能在不同植物器官中演化出特异功能。研究建立的"结构预测-互作验证-功能分析"技术体系，也为研究其他微生物-植物互作提供了方法论参考。未来研究可进一步解析PgSLP-CsCMLs复合体的三维结构，并探索这种互作模式在其他果蔬采后病害防治中的普适性。