報告內(nèi)容

自源性DNA誘導(dǎo)果實抗性的機制解析及應(yīng)用挑戰(zhàn)

自源性DNA（self-deoxyribonucleic acid，sDNA）是最新被鑒定的植物損傷相關(guān)分子模式（damage-associated molecular pattern，DAMP），可誘導(dǎo)宿主免疫反應(yīng)，提高采后果實抗病性。本研究圍繞sDNA誘導(dǎo)果實抗性的核心科學(xué)問題，從最適誘導(dǎo)條件、信號傳導(dǎo)途徑、表觀遺傳修飾及基因組穩(wěn)定性四個方面開展了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明，250~750 bp片段、20 μg/mL濃度的sDNA對桃果實抗性誘導(dǎo)效果最佳，可特異性激活模式觸發(fā)免疫（pattern-triggered immunity，PTI）響應(yīng)基因的表達(dá)。信號傳導(dǎo)研究揭示，sDNA通過激活FLS2-BAK1受體復(fù)合物，經(jīng)絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）級聯(lián)途徑（MAPKKK1→MAPKK2→MAPK1）磷酸化1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶（1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase，ACO1）蛋白，觸發(fā)乙烯介導(dǎo)的誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性（induced systemic resistance，ISR）。在柑橘果實中，sDNA通過誘導(dǎo)去甲基化酶編碼基因（CsDML1.1、CsDML1.2、CsDME）上調(diào)表達(dá)，降低CHH甲基化水平，促使細(xì)胞膜受體蛋白編碼基因CsRLP7去甲基化，從而啟動RLP7-SOBIR1模塊激活PTI反應(yīng)，經(jīng)MAPKKK1→MAPKK2→MAPK4級聯(lián)磷酸化12-氧代植物二烯酸還原酶（12-oxophytodienoic acid reductase 3.1，OPR3.1），促進茉莉酸（jasmonic acid，JA）合成，最終增強ISR抗性。重測序分析進一步發(fā)現(xiàn)，sDNA在誘導(dǎo)抗性的同時激活共濟失調(diào)毛細(xì)血管擴張突變激酶-生長抑制子1（ataxia telangiectasia mutated–suppressor of gamma response 1，ATM-SOG1）DNA損傷修復(fù)模塊，導(dǎo)致糖代謝關(guān)鍵基因（BGLU12、GPI）發(fā)生隨機突變，抑制可溶性糖積累，揭示了sDNA誘導(dǎo)抗性與品質(zhì)損失之間的權(quán)衡關(guān)系。本研究為sDNA作為新型生物誘抗劑在采后果實保鮮中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)，同時指出其潛在的“內(nèi)毒素”效應(yīng)是未來應(yīng)用中亟需解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

專家介紹

汪開拓教授

重慶三峽科技大學(xué)生物與食品工程學(xué)院 院長

汪開拓，1983年出生，2001—2010年于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)專業(yè)完成本科及研究生學(xué)習(xí)，獲工學(xué)博士學(xué)位，隨后至重慶三峽科技大學(xué)工作至今。現(xiàn)任重慶三峽科技大學(xué)生物與食品工程學(xué)院院長，重慶市食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會副理事長、重慶市學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人、重慶市教委科研創(chuàng)新群體帶頭人，先后入選第四批重慶市高等學(xué)校優(yōu)秀人才計劃、第二批重慶市高等學(xué)校青年骨干教師資助計劃。主要從事采后果實誘導(dǎo)抗性研究，近年來先后主持或完成國家自然科學(xué)基金面上項目與青年項目、教育部重點科學(xué)研究項目、重慶市自然科學(xué)基金重點項目、重慶市教委科研重點項目等省部級以上科研項目近20 項。以第一作者或通信作者在《The Plant Journal》《Journal of Experimental Botany》《Molecular Plant Pathology》《Molecular Plant-Microbe Interactions》《Postharvest Biology and Technology》《Journal of Agricultural and Food Chemistry》《International Journal of Food Microbiology》《Food Control》《食品科學(xué)》《園藝學(xué)報》等國內(nèi)外知名期刊發(fā)表論文60余篇，其中SCI收錄40余篇；授權(quán)發(fā)明專利8 項，以第一完成人獲重慶市自然科學(xué)獎三等獎1 項。

實習(xí)編輯：王明菲；編輯：閻一鳴；責(zé)編：張睿梅

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、 重慶三峽科技大學(xué) 、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)、 中國-匈牙利食品科學(xué)“一帶一路”聯(lián)合實驗室（籌）、 普洱學(xué)院 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級，由北京食品科學(xué)研究院、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省食品行業(yè)協(xié)會、安徽大學(xué)、合肥大學(xué)、合肥師范學(xué)院、北京工商大學(xué)、中國科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學(xué)院、皖西學(xué)院、黃山學(xué)院、滁州學(xué)院、蚌埠學(xué)院共同主辦的“第六屆食品科學(xué)與人類健康國際研討會”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到）在中國 安徽 合肥召開。

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