果树病害致灾机理及综合防控团队在苹果树腐烂病致害机理研究中取得新进展

近日，我室果树病害致灾机理及综合防控团队黄丽丽教授课题组在New Phytologist 上发表了题为“VmRDR2 of   Valsa mali  mediates the generation of   VmR2  -siR1 that suppresses apple resistance by RNA interference”的研究论文。该研究通过深度测序、分子生物学、遗传学和生物化学方法，揭示了苹果树腐烂病菌（ Valsa mali） VmRDR2 基因通过调控  VmR2  -siR1的生成抑制苹果抗病相关基因的表达，进而抑制苹果抗病性的机理。博士研究生梁家豪为论文第一作者，黄丽丽教授和冯浩教授为论文通讯作者。

RNA干扰（RNAi）是一种由非编码的小RNA（small RNA, sRNAs）介导，广泛存在于真核生物中高度保守的基因沉默机制，参与多种生物学过程。近年来研究发现RNAi在植物与病原体相互作用中扮演着关键角色。然而，关于病原真菌如何利用RNAi机制，尤其是信号扩增组件RdRP在 sRNA 生成以及调控植物防御反应的作用机制尚未见报道。

该研究首先发现  V. mali  存在两个同源的VmRDR1和VmRDR2，均含有RdRP保守结构域， VmRDR2 缺失后病原菌的致病力显著降低， VmRDR1RDR2 双基因缺失后病原菌致病力极显著降低，表明其在  V. mali  侵染寄主过程中至关重要。随后通过sRNA测序分析发现， VmRDR2 的缺失大幅度降低了病原菌的sRNA丰度，特别是影响了内源小干扰RNA（Small interfering RNA；siRNA）的生成。进一步针对影响最显著的  VmR2  -siR1进行分析，发现  VmR2  -siR1正向调节病原菌的致病力，降解组测序结合相关实验发现  VmR2  -siR1可以特异性地降解苹果 MdLRP14  基因的表达 。进一步研究发现 MdLRP14 的过表达能够增强苹果对  V. mali  的抗性，而  VmR2  -siR1的存在则能抑制这种抗性的产生。此外， MdLRP14 基因沉默也会降低苹果的抗病性。本研究首次揭示了腐烂病菌如何利用RNAi通路中的RdRP来抑制寄主苹果的防御反应，为理解跨界RNAi在植物-病原体互作过程中的作用提供了新的视角，为探究植物与病原体之间的复杂相互作用提供了重要的科学依据。

苹果树腐烂病菌侵染过程中VmRDR2参与跨界RNAi的作用机制模式图

作物抗逆与高效生产全国重点实验室实验平台为该研究提供了技术支持。该研究得到了国家自然科学基金（U1903206，3217237559）和陕西省自然科学基础研究计划面上项目（2019JM-418）的资助。

原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.19867