番茄灰霉病是由致病真菌Botrytis cinerea引發(fā)的嚴(yán)重采后病害。現(xiàn)有防治方法普遍存在局限，深入探究番茄果實(shí)抵抗灰霉病的分子機(jī)制，對(duì)于開發(fā)高效新型防控技術(shù)、降低采后損耗并提升果實(shí)保鮮品質(zhì)，具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。

在番茄果實(shí)成熟過程中，其對(duì)B.cinerea的易感性會(huì)逐漸增強(qiáng)。作為影響番茄生產(chǎn)的主要真菌病原菌，B.cinerea誘導(dǎo)的病害響應(yīng)受到乙烯響應(yīng)因子的精細(xì)調(diào)控。近日，中國(guó)科學(xué)院武漢植物園研究發(fā)現(xiàn)，SlERF.F4基因在番茄果實(shí)綠熟期表達(dá)水平較高，并且其表達(dá)受B.cinerea感染的強(qiáng)烈誘導(dǎo)。

研究團(tuán)隊(duì)通過比較發(fā)現(xiàn)，與野生型果實(shí)相比，SlERF.F4敲除（F4-KO）或敲低（F4-RI）的果實(shí)對(duì)B.cinerea的敏感性明顯增強(qiáng)，而SlERF.F4過表達(dá)（F4-OE）的果實(shí)抗性則略有提升。結(jié)果表明，SlERF.F4負(fù)向調(diào)控番茄果實(shí)對(duì)灰霉病的抗性。

研究進(jìn)一步揭示，SlERF.F4通過協(xié)調(diào)PR基因表達(dá)和酶促抗氧化活性，在番茄果實(shí)的免疫防御與抗氧化防御之間建立了重要的橋梁。具體而言，經(jīng)MYC2激活的SlERF.F4可誘導(dǎo)PR2a、CHI1和PR-STH2等基因的表達(dá)，從而直接抵御病原菌。同時(shí)，它還通過調(diào)控PR-9和SOD等酶活性，維持活性氧穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而抑制氧化損傷。

研究表明，SlERF.F4在增強(qiáng)番茄對(duì)灰霉病抗性的同時(shí)，對(duì)果實(shí)的成熟進(jìn)程及采后品質(zhì)均無不利影響，這一特性使其成為培育抗病番茄新品種的理想靶標(biāo)基因。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Postharvest Biology and Technology上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)等的支持。