水心病是蔷薇科水果（如苹果和梨）中常见的生理病害，通常发生在果实成熟期间。具有水心病症状的水果容易出现褐变和腐烂，最终失去商业价值。山梨醇和Ca2+被认为是影响苹果发生水心病的关键因素。然而，它们影响水心病发生的机制仍然不清楚。

近日，沈阳农业大学园艺学院王爱德/李通团队在The Plant Journal发表了题为“The Ca2+-MdCRF4-MdWRKY9 module negatively affects apple fruit watercore formation by suppressing the transcription of MdSOT2”的论文，揭示了Ca2+调控苹果果实水心形成分子机制。

该研究发现，转录因子MdWRKY9直接结合MdSOT2的启动子，正调控MdSOT2转录，使苹果果实中山梨醇含量升高，并促进了水心病的发生。此外，MdCRF4可以直接结合到MdWRKY9和MdSOT2的启动子上，且上调它们的表达。前期研究发现，钙离子能诱导转录因子MdCRF4的泛素化和降解 （Tong Li et al., Plant Physiology，2023: 191: 694–714） ，因此Ca2+可以通过降解MdCRF4来抑制MdWRKY9和MdSOT2的转录，从而降低果实中的山梨醇含量并抑制果实水心病的发生。该研究揭示了Ca2+减轻果实中的水心病发生的分子机制，为在生产实践上提高水果采后品质提供了新见解。

沈阳农业大学园艺学院博士研究生、辽宁省果树科学研究所李宏建副研究员为论文第一作者，沈阳农业大学园艺学院王爱德教授和李通教授为通讯作者，辽宁省果树科学研究所王宏研究员、刘志研究员和课题组研究生司雅静、鲁倩、刘丽参与了研究。论文得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和辽宁省优秀青年基金资助。

论文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/tpj.16673