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【科研新进展】西北农林科技大学管清美课题组揭示RNA结合蛋白MdHYL1调控苹果耐寒和抗病的分子机制

添加时间：2023-03-28 浏览：
低温冻害和斑点落叶病是威胁苹果健康生长的重要因素，挖掘调控苹果耐寒和抗病的关键基因对于增强苹果抗性具有重要意义。西北农林科技大学管清美课题组前期研究发现，苹果MdHYL1（双链RNA结合蛋白）可以与转录因子MdMYB88/MYB124发生体内与体外互作。而MdMYB88/MYB124可通过影响低温关键基因（MdCSP3、MdCCA1、MdCBFs等）的表达及花青苷积累正调控苹果耐寒，并通过影响苯丙烷代谢通路正调控斑点落叶病的抗病功能。然而，MdHYL1与MdMYB88/MYB124之间的遗传关系及MdHYL1在耐寒及抗病中的生物学功能及分子机制还有待研究。

近日，该课题组在Plant Physiology在线发表了题为The RNA binding protein MdHYL1 modulates cold tolerance and disease resistance in apple的研究论文，揭示了MdHYL1通过正调控MdMYB88/MYB124的转录及miRNA的生成调节苹果耐寒和抗病的分子机制。

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该研究发现低温胁迫处理后，苹果MdHYL1正调控MdMYB88/MYB124及低温相关基因的表达；MdHYL1过表达转基因苹果比野生型GL-3更耐寒，而沉默株系则更敏感。Small RNA-seq结果发现，MdHYL1正调控低温诱导型miRNAs的表达，负调控低温抑制型miRNAs的表达；此外，MdHYL1通过介导活性氧的清除及花青苷的积累等正调控苹果的耐寒性。同时，斑点落叶病接种试验发现，MdHYL1过表达株系比野生型GL-3更抗病，而沉默株系则更敏感；进一步研究发现，MdHYL1通过促进MdMYB88/124的转录、抗病相关miRNAs的表达、以及苯丙氨酸的生物合成等多种方式，最终正调控苹果斑点落叶病的抗病性。

综上所述，本研究从分子水平上解析了MdHYL1调控苹果耐寒和抗病的生物学功能及作用机制，为促进苹果分子育种和遗传改良提供了理论基础和基因资源。

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西北农林科技大学园艺学院博士后申小霞为论文的第一作者，博士研究生宋熠为论文共同第一作者，管清美教授为论文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金面上项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plphys/kiad187

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