廣東
近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院史慶華教授團(tuán)隊在《Molecular Plant Pathology》期刊上發(fā)表題為“The Dual Role of Methyl Caffeate: Growth Inhibition of Pseudomonas syringae and Induction of Resistance to Bacterial Speck Disease in Tomato”的最新研究成果，揭示了植物源天然抗病分子咖啡酸甲酯(Methyl Caffeate, MC)緩解番茄病害的新機(jī)制。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生楊亞蕊為該論文第一作者，史慶華教授和李秀明副教授為該論文的通訊作者。
番茄細(xì)菌性葉斑病(Bacterial Speck Disease)由病原菌Pseudomonas syringae pv. Tomato (Pst DC3000)引起，是全球番茄生產(chǎn)中頻繁暴發(fā)的重要病害之一，嚴(yán)重時可導(dǎo)致大幅減產(chǎn)甚至絕收。當(dāng)前生產(chǎn)中主要依賴化學(xué)農(nóng)藥防治，但抗藥性和環(huán)境安全問題日益突出。史慶華教授團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)一種天然小分子化合物——咖啡酸甲酯，展現(xiàn)出“直接殺菌+誘導(dǎo)免疫”的雙重功能，對番茄細(xì)菌性葉斑病仿效顯著，為番茄病害的綠色防控提供了新思路。
圖1 MC發(fā)揮功能模式圖
結(jié)果表明，咖啡酸甲酯破壞了Pst DC3000細(xì)胞膜的完整性，誘導(dǎo)細(xì)菌體內(nèi)氧化還原失衡，造成活性氧積累；轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示，咖啡酸甲酯下調(diào)了鞭毛組裝、運(yùn)動性、群體感應(yīng)、趨化性以及Ⅲ型分泌系統(tǒng)的相關(guān)基因，從而導(dǎo)致細(xì)菌致病性減弱。另一方面，咖啡酸甲酯通過激活水楊酸和茉莉酸信號通路和提高抗病相關(guān)酶活性，增強(qiáng)番茄抗病性，將病害發(fā)生率降低40%。該研究為番茄細(xì)菌性葉斑病的可持續(xù)防控提供了新策略。
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