文章概述

番茄生产常受多种病害威胁，其中由Pst DC3000引起的细菌性叶斑病是影响番茄产量和品质的重要因素之一。该研究报道了SlARF6A-SlFBA3/SlSGR模块调控番茄抗Pst DC3000的分子机制。具体来说，SlFBA3是番茄抗病正调控因子，与负调控因子SlSGR存在相互作用。进一步研究发现SlFBA3可部分拮抗SlSGR在抗性中的负调控作用。此外，SlFBA3受正调控因子SlARF6A靶向激活。该研究揭示了SlARF6A-SlFBA3/SlSGR模块在番茄防御反应中具有重要作用，为抗病育种提供了理论信息。

正文导读

1. SlFBA3正调控番茄对Pst DC3000的抗性

为明确SlFBA3在番茄对Pst DC3000抗性中的功能，我们构建了SlFBA3过表达系（SlFBA3-OE3和SlFBA3-OE10）以及突变体系（slfba3-CR47和slfba3-CR53）。研究发现，SlFBA3过表达增强了番茄植株的抗性，而SlFBA3敲除则降低了抗性，这说明SlFBA3是番茄对Pst DC3000防御反应中的正向调控因子（图1）。

图1 SlFBA3正调控番茄对Pst DC3000的抗性

2. SlSGR负调控番茄对Pst DC3000的抗性

进一步研究发现SlFBA3与SlSGR存在相互作用。SlSGR功能显示，SlSGR过表达降低了番茄的抗性，而SlSGR敲除增强了番茄的抗性，这说明SlSGR对番茄抗Pst DC3000反应具有负调控作用（图2）。

图2 SlSGR负调控番茄对Pst DC3000的抗性

3. SlFBA3和SlSGR调控番茄的基础免疫反应

结果表明，SlFBA3和SlSGR基因受基础免疫诱导（图3A,B）。ROS爆发动力学分析（0-40分钟）显示，在flg22或csp22处理后，SlFBA3促进由免疫应答触发的早期ROS信号通路，而SlSGR抑制ROS信号通路（图3C）。此外，SlFBA3过表达和SlSGR突变体中MPK6/MPK3的磷酸化水平（通过磷酸化p44/42抗体检测）显著高于WT，而SlFBA3突变体和SlSGR过表达株则减弱了MAPK的激活（图3D）。接下来，在flg22和csp22处理后，免疫相关标记基因在SlFBA3过表达和SlSGR突变体中的表达水平显著高于WT，而SlFBA3突变体和SlSGR过表达株则相反（图3E）。这些数据表明，SlFBA3在番茄免疫应答中发挥正向调控作用，而SlSGR则发挥负向调控作用（图3）。

图3 SlFBA3和SlSGR调控番茄的基础免疫反应

4. SlFBA3部分拮抗SlSGR在抗性中的负调控作用

为了研究SlFBA3/SlSGR互作模块在番茄抗Pst DC3000中的作用，我们我们在WT和SlFBA3过表达植物中瞬时表达了EGFP和SlSGR-EGFP。结果表明，与WT中SlSGR-EGFP的瞬时表达相比，SlFBA3-OE中SlSGR-EGFP的瞬时表达提高了植株的抗病性（图4A-C）。接下来，我们从遗传水平上验证SlFBA3与SlSGR的拮抗效应，我们构建了SlFBA3-OE/SlSGR-OE双过表达系（图4D）。病害抗性分析显示，SlFBA3-OE/SlSGR-OE双过表达系的抗性介于SlFBA3-OE和SlSGR-OE之间（图4E-I）。这些结果表明正向调控因子SlFBA3能够部分拮抗负向调控因子SlSGR的功能，从而影响番茄对Pst DC3000的抗病性。

图4 SlFBA3拮抗SlSGR的功能

5. 正调控因子SlARF6A调控SlFBA3表达

为了探究SlFBA3参与病害抗性所涉及的上游调控机制，我们筛选了SlFBA3上游的转录因子。Y1H结果表明，pGADT7-SlARF6A和pAbAi-SlFBA3共转的酵母细胞在SD/−Ura−Leu+AbA选择培养基上生长（图5A）。双荧光素酶（LUC）实验结果显示，SlARF6A-SK+SlFBA3-LUC在N. benthamiana中产生了显著的LUC信号（图5B）。电泳迁移率变移分析（EMSA）显示，SlARF6A能特异性识别并结合SlFBA3启动子中的ARF（TGTCTC）顺式元件（图5C）。这些结果表明，SlARF6A在体内和体外均能调控SlFBA3表达。

为了阐明SlARF6A基因在抗性反应中的功能，我们利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术构建了SlARF6A沉默的番茄植株。结果表明，沉默SlARF6A会降低番茄对Pst DC3000的抗性（图5D-G）。此外，TRV2-SlARF6A植株中SlFBA3的表达水平显著低于WT和TRV2植株，进一步表明SlARF6A对SlFBA3具有靶向调控作用（图5H）。

图5 SlARF6A调控SlFBA3的表达，提高番茄抗性

图6 SlARF6A-SlFBA3/SlSGR模块调控番茄抗Pst DC3000反应

论文信息

英文题目：The SlARF6A-SlFBA3/SlSGR Module Regulates the Resistance of Tomatoes to Pseudomonas syringae pv. tomato

作者：Tong Pei, Weiman Sun, Tairu Wu, Dalong Li, He Zhang, Xiangyang Xu*, Tingting Zhao*

期刊全称：Molecular Plant Pathology

DOI: 10.1111/mpp.70327

原文链接：https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.70327

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期刊信息

Molecular Plant Pathology (MPP) 是一本完全开放获取的国际期刊，由 Wiley 与英国植物病理学会（BSPP）联合出版，专注发表深化植物病害分子机制与病害防治理解的高水平研究成果。研究对象涵盖真菌、卵菌、病毒、线虫、细菌、昆虫、寄生植物等多种生物，是植物病理学与分子植物病理研究领域的重要国际学术交流平台。

2025 JIF：5.0 ｜ CiteScore：9.2

https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/journal/13643703

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