在广东省财政专项种业振兴行动项目资金、广东省重点研发计划项目等资助下，中国科学院华南植物园果蔬保鲜与加工团队在荔枝采后病害控制研究方面取得重要进展。近日，相关成果已获授权国家发明专利1件，并发表于《农业与食品化学杂志》（Journal of Agricultural and Food Chemistry）。
荔枝是我国优势特色水果，产量约占全球77%，经济地位显著。然而，采后果实极易腐烂，严重制约贮藏与运输环节，造成较大经济损失。其中，由荔枝霜疫霉菌（Phytophthora litchii）引起的霜疫霉病，是导致采后腐烂的主要病害之一。当前，化学杀菌剂面临残留风险及病原菌耐药性上升等问题，开发环境友好型替代防控策略迫在眉睫。因此，发掘植物内源免疫诱抗剂、提升果实天然抗病能力，成为新型绿色保鲜技术的重要方向。
植物免疫的首道防线由病原相关分子模式触发，其诱导表达的植物内源性分泌小肽（PIPs）是免疫信号网络中的关键调控因子。然而，PIPs在水果采后保鲜，尤其是病害控制方面的应用研究仍较有限。
该研究中，团队成功鉴定出编码LcPIP1前体蛋白的基因LcprePIP1，其氨基酸序列具备典型PIP1保守结构域，并包含一段12个氨基酸的成熟肽段。实验表明，荔枝霜疫霉菌侵染期间，LcprePIP1表达量显著上升。团队随后合成了LcPIP1成熟肽段，并外源处理荔枝果实，发现该多肽可通过促进ATP、花青素和木质素的积累，并增强防御酶活性，有效提高果实对霜疫霉菌的抗性。
机制层面，LcPIP1处理可提高胞质内Ca2+浓度和活性氧水平，激活丝裂原活化蛋白激酶信号通路，从而强化免疫应答传导。进一步研究揭示，转录因子LcWRKY34能够激活LcprePIP1的转录，在LcPIP1诱导的抗病过程中发挥关键调控作用。转录组与代谢组联合分析显示，LcPIP1处理可调控荔枝果皮中多个防御相关基因的表达及代谢物积累。
该研究首次系统阐明LcPIP1在诱导果实防御反应中的功能与调控网络，为开发基于植物免疫激发的新型、环境友好型水果采后真菌病害控制技术提供了新思路和理论依据。
相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c02163
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