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)濟作物如馬鈴薯、梨、柑橘、煙草等，每年均造成國民經(jīng)濟巨大的損失。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)濟作物及其野生近緣種抵御鏈格孢菌的分子機理，為該真菌導致的病害的防控提供理論和實踐上的指導。

　　在*昆明植物研究所吳建強團隊（中德馬普伙伴小組）的吳勁松研究員帶領下，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理進行了研究。結果表明當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)，調控植物保護素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)生強烈的藍色熒光。發(fā)出該藍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scopoletin 生物合成的關鍵酶基因（NaF6’H1）被沉默后，野生煙草不再能產(chǎn)生藍色熒光物質，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素。

　　當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了大部分的合成scopoletin 的能力。這些結果表明茉莉酸的生物合成和信號轉導對植物合成scopoletin 以及抵御鏈格孢菌非常重要。進一步的實驗表明，茉莉酸調控的轉錄因子MYC2可以部分調控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