鏈格孢菌(Alternaria alternata)和黑脛病菌(Phytophthora nicotianae)是菸草種植中危害嚴重的兩大病原菌。鏈格孢菌是真菌,主要侵染葉片;黑脛病菌隸屬於卵菌,主要感染根和莖部。它們代表了不同的病原菌類別,感染不同的部位,但均是腐生性病原菌,是否會誘導相同的防禦反應仍然未知。
中國科學院昆明植物研究所功能基因組學與利用團隊研究員吳勁松研究團隊、陝西師範大學生科院教授賀軍民與雲南省菸草農業科學院副研究員曾建敏合作,研究發現鏈格孢菌和黑脛病菌代表著不同的病原菌類別,前者感染葉片,後者感染莖部,但啟用宿主的抗性反應比較類似。它們均激活了宿主植物的苯丙素和倍半萜途徑以及茉莉酸訊號。茉莉酸合成酶基因AOC和受體基因COI1沉默的栽培菸草植物表現出對這兩種病害更感病的特點。該研究從側面驗證了二倍體的漸狹葉菸草是研究菸草屬植物的良好材料。
該研究拓展了茉莉酸作為訊號在栽培菸草抗病中的功能,為進一步剖析菸草抗病機制奠定了理論基礎。相關研究成果以Requirement of Jasmonate signaling for defense responses against Alternaria alternata and Phytophthora nicotiane in tobacco為題,線上發表在Crop Science上。研究工作得到國家自然科學基金等的支援。
來源:中國科學院昆明植物研究所