CRISPR/Cas9介导的ZmWRKY125功能缺失突变显著提升玉米籽粒对轮枝镰刀菌的抗性

为解决玉米轮枝镰刀菌(Fusarium verticillioides)侵染导致的穗腐病(FER)和伏马毒素污染问题，研究人员通过CRISPR/Cas9技术构建ZmWRKY125功能缺失突变体，发现该转录因子通过调控JA/ABA激素通路、ROS清除及次生代谢基因表达负调控抗病性，突变体使FER严重程度降低5倍、毒素污染减少4倍，为玉米抗病育种提供新靶点。

　　

这项突破性研究揭示了玉米对抗"隐形杀手"轮枝镰刀菌(F. verticillioides)的新机制。这种真菌不仅造成穗腐病(FER)，更会分泌致癌的伏马毒素，威胁粮食安全。科研团队运用基因编辑"魔剪"CRISPR/Cas9技术，精准敲除转录因子ZmWRKY125基因，培育出抗病"超级玉米"——突变体表现出惊人的抗性：病害程度骤降80%，毒素污染减少75%！

深入机制研究发现，这个位于细胞核的"分子开关"原本会抑制植物的防御系统。当它被敲除后，茉莉酸(JA)和脱落酸(ABA)这两种"植物警报激素"的合成通路被激活，就像拉响了免疫警报。同时，活性氧(ROS)清除系统和次生代谢产物相关基因也纷纷响应，形成多层次防御网络。

特别有趣的是，突变体植株中JA和ABA含量显著升高，就像给植物打了"免疫增强针"。这些激素协同调控抗氧化酶系统和细胞壁加固相关基因的表达，构建起铜墙铁壁般的防御体系。该研究不仅首次阐明ZmWRKY125的生物学功能，更为作物抗病育种提供了精准编辑的分子靶标。不过研究者也提醒，田间试验仍是验证抗性稳定性的"终极考场"。