近日， Molecular Plant Pathology 在线发表了题为“The transcription factors VaERF16 and VaMYB306 interact to enhance resistance of grapevine to Botrytis cinerea infection”的研究论文。该研究对葡萄ERF家族基因抗灰霉病功能及机理进行了探索，并且揭示了VaERF16通过与VaMYB306互作正向调控植物免疫反应。
目前世界范围内广泛栽培的品种多为品质优良的欧洲葡萄，但其抗病性较差，易受到灰霉菌（ Botrytis cinerea ）的侵染。因此，挖掘葡萄抗灰霉病关键基因，了解其抗病功能及调控机理，对葡萄抗病分子育种具有重要意义。乙烯响应转录因子（ERF）在植物的生长发育，应对生物及非生物胁迫过程中发挥重要作用。近年来ERF转录因子的抗病功能及分子机理在拟南芥、烟草等模式植物中已被深入研究。但是葡萄中ERF转录因子的抗病分子机理研究进展缓慢。
该课题组前期研究表明，35个葡萄ERF基因的表达受到灰霉菌的诱导，筛选到9个显著差异表达ERF基因，且该基因能够响应灰霉菌的胁迫，可能在葡萄抗灰霉病过程中发挥作用。在前期研究基础上，本研究对显著差异表达基因 VaERF16 参与的葡萄抗灰霉病免疫机理进行了深入研究，具体结果如下：
该研究克隆了葡萄 VaERF16 基因，通过异源转化模式植物拟南芥初步明确 VaERF16 正调控植物对灰霉病的抗性。此外，通过酵母双杂交技术（Y2H）、免疫共沉淀技术（Co-IP）、双分子荧光互补技术（BiFC）和Split-LUC实验证明VaERF16和VaMYB306存在相互作用（图1）。
图1 VaERF16与VaMYB306互作
利用感病葡萄材料‘红地球’，通过农杆菌介导的瞬时转化方法在葡萄叶片中验证 VaERF16 和 VaMYB306 的抗灰霉病功能，证明 VaERF16 和 VaMYB306 能够提高感病葡萄对灰霉病菌的抗性（图2）。
图2 瞬时过表达葡萄VaERF16和VaMYB306的‘红地球’叶片增强了对灰霉病的抗性
进一步研究表明， VaERF16 通过上调JA/ET信号途径相关防卫基因的表达提高植物对灰霉病的抗性。VaERF16能够正向调控JA/ET信号通路关键防卫基因 VaPDF1.2 的表达，同时与VaMYB306产生协同作用，进一步提高 VaPDF1.2 的转录水平，增强葡萄对灰霉病的抗性（图3）。
图3 葡萄VaERF16抗灰霉病调控模型
综上所述，该研究认为葡萄乙烯响应转录因子VaERF16 参与了葡萄对灰霉菌的免疫反应，且VaERF16-VaMYB306通过影响JA/ET信号通路正调控葡萄对灰霉病的抗性。
我院王西平教授为论文的通讯作者，博士研究生朱彦勋和张修铭为共同第一作者。我院李智副教授、高敏副教授参与了该研究。该研究得到国家自然科学基金项目（编号：31572110）和国家重点研发计划项目子课题（编号：2019YFD1001401）资助。
论文链接：http://doi.org/10.1111/mpp.13223
