南瓜CpVQ20基因过表达通过抗氧化防御和胼胝质积累增强白粉病抗性的机制研究

本研究揭示了南瓜VQ家族基因CpVQ20通过激活抗氧化酶系统（如POD）、降低ROS（活性氧）和MDA（丙二醛）水平、促进胼胝质（callose）积累及防御相关基因表达，显著增强南瓜对白粉病（PM）的抗性。该研究为作物抗病育种提供了新靶点，具有重要理论和应用价值。

　　

Highlight

南瓜白粉病（由Podosphaera xanthii引起）是威胁南瓜生产的主要病害。本研究首次发现南瓜CpVQ20基因通过多重机制增强植物抗病性：

关键发现

• 核定位的CpVQ20在白粉病侵染后呈现抗病材料上调（151.97倍）、感病材料下调（5.59倍）的差异化表达模式

• 过表达株系（OE）中病原菌菌丝生长减缓，病斑面积减少50%以上

• 抗氧化酶（SOD/POD/CAT）活性提升2-3倍，ROS和MDA含量降低40%-60%

• 胼胝质沉积量增加2.5倍，伴随胼胝质合成酶基因（CalS）上调表达

机制解析

研究提出"双通路协同抗病模型"：

1）抗氧化通路：CpVQ20→增强SOD/POD→清除ROS→减轻氧化损伤

2）物理屏障通路：CpVQ20→激活CalS→促进β-1,3-葡聚糖沉积→阻止病原菌扩散

Conclusion

该研究不仅阐明VQ蛋白在葫芦科作物抗病中的新功能，更为开发环保型抗病南瓜品种提供了分子育种标记。后续将深入探究CpVQ20与WRKY等转录因子的互作网络。