鏈格孢菌(Alternaria alternata) 是一種營腐生性生活的病原真菌。由于其多個病理小種可以感染諸多的經(jīng)濟(jì)作物如馬鈴薯、梨、柑橘、煙草等，每年均造成國民經(jīng)濟(jì)巨大的損失。然而目前對該真菌的防控還沒有有效的辦法，因此客觀上迫切需要了解這些經(jīng)濟(jì)作物及其野生近緣種抵御鏈格孢菌的分子機(jī)理，為該真菌導(dǎo)致的病害的防控提供理論和實踐上的指導(dǎo)。

　　在*昆明植物研究所吳建強團(tuán)隊（中德馬普伙伴小組）的吳勁松研究員帶領(lǐng)下，利用野生二倍體煙草(Nicotiana attenuata) 為模式植物，對其*演化來的抵御鏈格孢菌入侵的分子機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明當(dāng)野生煙草感受到該真菌的入侵后，不僅可以激活脫落酸信號系統(tǒng)通過關(guān)閉氣孔來抵御該真菌的入侵（Sun et al., 2014 Plant Pathology），更重要的是還可以快速激活茉莉酸(JA)信號通路(Signaling Pathway)，調(diào)控植物保護(hù)素scopoletin 的生物合成來抵御。

　　鏈格孢菌感染葉片后，植物會在感染位點產(chǎn)生強烈的藍(lán)色熒光。發(fā)出該藍(lán)色熒光的化合物后來被證明主要是scopoletin 及其糖基化產(chǎn)物scopolin。當(dāng)scopoletin 生物合成的關(guān)鍵酶基因（NaF6’H1）被沉默后，野生煙草不再能產(chǎn)生藍(lán)色熒光物質(zhì)，而且也不再能積累scopoletin，從而變得對該菌很感病。飼喂外源的scopoletin，可以增強植物對鏈格孢菌的抗性。進(jìn)一步的體外實驗證明，scopoletin 可以直接抑制鏈格孢菌的生長。這些實驗均證實了scopoletin 是一種天然的、可以抵御鏈格孢菌入侵的植物保護(hù)素。

　　當(dāng)茉莉酸的生物合成途徑被阻斷，或植物中感受茉莉酸的受體被沉默時，植物即使在感受到鏈格孢菌的入侵的情況下，也不再能積累scopoletin來抵御真菌的入侵，而且這些植物也變得對真菌很感病。當(dāng)外源施加茉莉酸甲酯的時候，茉莉酸生物合成缺陷的植物在真菌入侵的前提下恢復(fù)了大部分的合成scopoletin 的能力。這些結(jié)果表明茉莉酸的生物合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)對植物合成scopoletin 以及抵御鏈格孢菌非常重要。進(jìn)一步的實驗表明，茉莉酸調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子MYC2可以部分調(diào)控scopoletin 的生物合成。

　　更有意思的是，不同葉齡的葉片對鏈格孢菌的抗性是不一樣的；成熟的葉片感病，而幼嫩的葉片抗病。實驗結(jié)果顯示：幼嫩的葉片可以更強地激活茉莉酸的生物合成，產(chǎn)生更多的scopoletin。這些結(jié)果給出了大田里鏈格孢菌在成熟的煙草葉片上高發(fā)的另一個重要原因。

　　該成果以Scopoletin is a phytoalexin against Alternaria alternata in wild tobacco dependent on Jasmonate signalling 為題在植物學(xué)科期刊Journal of Experimental Botany 上發(fā)表。碩士研究生孫歡歡是該論文的*作者。

                                            來源：昆明植物研究所