鏈格孢菌(Alternaria alternata)和黑脛病菌(Phytophthora nicotianae)是煙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;黑脛病菌隸屬于卵菌,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御反應仍然未知。
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、陜西師范大學生科院教授賀軍民與云南省煙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,后者感染莖部,但激活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信號。茉莉酸合成酶基因AOC和受體基因COI1沉默的栽培煙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煙草是研究煙草屬植物的良好材料。
該研究拓展了茉莉酸作為信號在栽培煙草抗病中的功能,為進一步剖析煙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,在線發表在Crop Science上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。
栽培煙草“K326”感染病原菌。(a)鏈格孢菌、(b)黑脛病菌
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察