玉米是我国第一大粮食作物，同时也是重要的饲料作物和工业原料，在国民经济和社会发展中具有极其重要的作用。玉米经常受到多种病原真菌的侵染，如禾谷镰孢（Fusarium graminearum）、玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）等，造成严重的产量损失。茉莉酸（jasmonic acid，JA）信号途径影响植物的生长、发育以及应对生物和非生物胁迫。MYC2是JA信号途径中的核心转录因子，影响多种植物对病原真菌的防御反应。目前，MYC2的研究主要集中在拟南芥和其它双子叶植物中，如番茄、苹果、烟草等。而在有经济价值的单子叶植物中，MYC2的功能还所知较少。而且，对MYC2通过调控ERF影响下游基因表达的机制研究主要集中在植物代谢产物积累领域，尚未发现这一调控机制在植物抗病领域发挥作用。

近日，我室董金皋教授团队在The Crop Journal（中科院1区Top）在线发表了题为“ZmMYC7 directly regulates ZmERF147 to increase maize resistance to Fusarium graminearum”的研究论文，发现拟南芥AtMYC2的同源基因玉米ZmMYC7通过直接调控ZmERF147，在玉米抵抗禾谷镰孢的侵染过程中发挥重要作用。

ZmMYC7包含JID、TAD、bHLH和Zip结构域，定位于细胞核并具有转录激活活性。ZmMYC7的EMS诱变突变体myc7-e1、myc7-e2对禾谷镰孢和玉米大斑病菌的侵染更敏感，且突变体中绝大多数防御相关基因ZmPRs的表达水平显著下调。利用Y2H和BiFC技术，确定了ZmMYC7可以与ZmJAZ家族成员ZmJAZ8、ZmJAZ11、ZmJAZ12互作。进一步利用Y1H、EMSA和dual-LUC技术，确定了ZmMYC7可以直接结合ZmERF147基因启动子区的G-box元件并激活其转录，而这种转录激活作用会被ZmJAZ11、ZmJAZ12所抑制。ZmERF147的Mu转座子插入突变体更易被禾谷镰孢侵染，且突变体中ZmPRs表达水平显著下调。由此提出了ZmJAZs、ZmMYC7和ZmERF147相互作用调控玉米抵抗病原菌侵染的模式图：缺乏JA信号时，ZmJAZs与ZmMYC7结合，阻止了ZmMYC7对下游ZmERF147的转录激活作用；感受到JA信号后，ZmJAZs释放ZmMYC7，ZmMYC7通过结合ZmERF147启动子区的G-box激活ZmERF147的表达，ZmERF147进一步激活下游ZmPRs的表达，增强玉米对病原菌的抗性（图1）。

图1 ZmJAZs、ZmMYC7和ZmERF147相互作用调控玉米抵抗病原菌侵染的模式图

曹宏哲讲师、张康副教授、硕士研究生李薇为该文共同第一作者，邢继红教授和董金皋教授为共同通讯作者。该研究得到了华北作物改良与调控国家重点实验室、河北省自然科学基金，中央引导地方科技发展资金项目，河北省省属高校基本科研业务费研究项目以及国家玉米产业体系的资助。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214514122001258