近日，所(园)果树研究中心经果组在农林科学领域国际期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(中国科学院一区TOP，IF=6.68)上发表了题为“Transcriptomic analysis reveals resistance mechanisms of pecan (Carya illinoinensis) toColletotrichum fructicolaand characterization of a novel resistance-related geneCiCP12”的研究论文，阐释了薄壳山核桃抗果生刺盘孢侵染的分子机制及一个抗性相关基因的鉴定。

　　薄壳山核桃(Carya illinoinensis)是我国广泛种植的重要果树和木本油料树种。随着种植面积的不断扩大，病害问题正在制约薄壳山核桃产业的健康发展。由果生刺盘孢(Colletotrichum fructicola)引起的炭疽病是薄壳山核桃栽培中最严重的病害之一，其主要侵染果实和叶片，导致早期落果率超过50%，严重影响坚果产量和品质。然而，目前关于薄壳山核桃对果生刺盘孢抗性机制的研究仍然十分有限，探究其抗病机制对该病害的防控具有重要意义，同时更多的抗病相关基因有待鉴定和功能研究。

　　本研究采用带有独特分子标识符的RNA测序(UMI RNA-seq)技术对受果生刺盘孢侵染的薄壳山核桃进行转录组测序。转录组分析表明，薄壳山核桃差异表达基因(DEGs)在与抗病性相关的功能条目(如防御反应、蛋白自磷酸化、脱落酸(ABA)激活信号传导)和代谢通路(如植物-病原互作、MAPK信号通路、类黄酮生物合成)中显著富集。团队随后对DEGs的表达趋势进行了细分，以探究DEGs与其富集功能之间的关联，并据此筛选并鉴定到一个关键基因，命名为CiCP12。该基因通过上调防御相关基因(基础免疫相关基因和激素响应标志性基因)并维持较高的基础抗氧化水平，增强了本氏烟(Nicotiana benthamiana)对果生刺盘孢侵染的抗性。相反，在薄壳山核桃中沉默CiCP12，导致多个薄壳山核桃防御相关基因的表达受到显著抑制，最终降低了其对果生刺盘孢侵染的抗性。此外，CiCP12还能增强本氏烟对多种病原菌的广谱抗病性。本研究鉴定了一个关键的抗病相关基因，并为薄壳山核桃抵御果生刺盘孢的防御机制提供了新见解。

　　江苏省中国科学院植物研究所为该论文唯一署名单位，我所胡龙娇助理研究员为论文第一作者，莫正海副研究员和宣继萍研究员为共同通讯作者。研究工作得到南京中山国家植物园科研专项和中央财政林业科技示范项目(JSPKLB202516;Su〔2022〕TG11)的资助。

　　原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c01745

　　CiCP12在本氏烟和薄壳山核桃中的作用机制示意图