近日，四川农业大学卢艳丽教授团队在植物免疫与作物抗病育种领域取得突破性进展，研究成果“A new plant SUMO ligase, MPEL1, synergizes with MAPK16 to regulate resistance against Fusarium pathogens（一个植物新SUMO链接酶MPEL1协同MAPK16调控镰孢菌抗性）”以长文形式发表于自然指数期刊《The EMBO Journal》，首次揭示MPEL1-MAPK16-JAZ20信号通路调控玉米广谱抗镰孢菌的分子机制，为抗病育种提供关键基因靶点。

镰孢菌引发的玉米穗腐病、茎腐病常年造成全球严重减产与毒素污染，抗病育种长期受限于机制不清。团队历经八年攻关，发现并鉴定玉米新型 SUMO 连接酶 MPEL1，改写植物 SUMO 连接酶家族认知。该蛋白虽序列类似泛素连接酶，却专一行使 SUMO 化功能，通过修饰 MAPK16 第 526 位赖氨酸增强蛋白稳定性。

研究进一步阐明，稳定后的 MAPK16 通过 羧基端结构域结合并磷酸化 JAZ20，促使其降解以解除茉莉酸信号抑制，快速激活广谱抗病反应。关键亮点在于：过表达 MAPK16 或敲除 JAZ20 可显著提升抗病性，且不影响产量，完美兼顾抗性与丰产性。该成果不仅填补植物细胞质 SUMO 化调控免疫的理论空白，更提供无产量损失的育种靶点，对保障玉米生产安全、降低真菌毒素风险具有重要应用价值。

图1. MPEL1-MAPK16-JAZ20信号通路调控玉米广谱抗镰孢菌的机制示意图。

西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室冯宣军副教授与玉米研究所在读博士生张维肖为该论文共同第一作者，卢艳丽教授为通讯作者。四川大学张跃林教授，北京大学徐云碧教授，四川农业大学王文明教授、刘亚西教授对该工作提供了重要的指导或帮助。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、四川省自然基金、四川农业大学双支计划、西北农林科技大学作物抗逆与高效生产全国重点实验室开放课题等项目支持，彰显我校在作物抗病基础研究与应用基础研究的领先水平。

原文链接：https://link.springer.com/article/10.1038/s44318-026-00811-2