近日，我校食品科学与工程学院张红印教授团队在国际植物学顶级期刊 New Phytologist 在线发表论文“Apple ZAT11, a C2H2‑type zinc finger protein, enhances resistance to Penicillium expansum by affecting jasmonic acid biosynthesis in apple”。博士生卢玉春为第一作者，王凯利副教授为第二作者，张红印为通讯作者，已毕业研究生苏盈盈、Solairaj Dhanasekaran副教授、杨其亚教授也参与了该项工作。

扩展青霉（Penicillium expansum）引起的青霉病是苹果采后贮藏期间最普遍、危害最严重的真菌病害，可导致15–20%的产量损失。挖掘果实抗性基因、解析其分子调控机制，是发展绿色采后病害防控策略的重要方向。植物激素茉莉酸（jasmonic acid, JA）在抵御死体营养型病原真菌中发挥核心作用，但苹果中直接调控JA合成基因的转录因子尚不明确。

该研究通过转录组筛选和进化分析，鉴定出一个在扩展青霉侵染早期显著上调表达的C2H2型锌指蛋白基因——MdZAT11。亚细胞定位和酵母自激活实验证实MdZAT11为核定位蛋白，无自主转录激活活性。农杆菌介导的瞬时过表达实验表明，MdZAT11能够显著降低苹果果实的病斑直径和发病率，并激活防御标志基因MdPR4的表达，说明MdZAT11正调控苹果对扩展青霉的抗性。

课题组进一步采用反向酵母单杂交（TF-centered Y1H）技术筛选MdZAT11的DNA结合基序，结合RNA-seq数据整合分析，鉴定出1059个潜在靶基因，其中上调基因显著富集于α-亚麻酸代谢通路——该通路是茉莉酸生物合成的关键入口。研究锁定JA合成通路中的四个核心基因MdAOS、MdAOC、MdLOX6和MdLOX3.1，通过EMSA和双荧光素酶报告基因实验证实MdZAT11可直接结合上述基因启动子并激活其转录。在苹果果实中瞬时过表达MdZAT11后，四个JA合成基因表达量上调， JA含量显著增加，表明MdZAT11通过直接激活JA合成促进果实防御响应。

此外，课题组构建了MdZAT11调控苹果抗性的工作模型：扩展青霉侵染诱导MdZAT11表达上调，MdZAT11直接结合MdAOS、MdAOC、MdLOX6和MdLOX3.1的启动子，激活其转录表达，促进JA积累，进而激活下游防御基因表达，最终增强苹果果实对扩展青霉的抗性。

该研究得到国家自然科学基金项目（32472414; 32272383）、中国博士后科学基金（2023M741440）、江苏省农业科技自主创新项目（CX(24)3026）和江苏省研究生科研创新项目的资助。（食品科学与工程学院）

文章链接：https://doi.org/10.1111/nph.71312