近日,西北農林科技大學園藝學院設施農業生物與環境團隊教授李建明課題組,首次揭示了基于弱光誘導的番茄對灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)的抗性源于苯丙烷類代謝重編程及活性氧穩態調節機理,為光調控下植物對死體營養型病原體的防御機制提供了新見解。論文發表在《植物、細胞與環境》上。

苯丙烷代謝機制圖。西北農林科技大學供圖
灰葡萄孢菌是一種在全球范圍內廣泛傳播的植物病原真菌,對農業生產構成巨大威脅。光對植物病害防治前景廣闊,但尚未充分探索。長期以來的主流觀點認為,較高的光照強度能夠促進植物生長并增強其抗病能力,然而這一觀點忽視了感病植株與健康植株在生理需求上的顯著差異。
該研究打破了高光強增強植株抗性的傳統認知,證實弱光條件可觸發感染灰葡萄孢菌的番茄植株產生強效、多層次的防御反應。這一發現深化了光信號如何協調植物生物脅迫響應的基本認識,為優化農業系統中的光照管理從而提高植物抗病能力建立了全新的可持續框架。
同時,研究采用外源苯丙氨酸和氨基茚磷酸施用的手段對抗病核心機制——苯丙烷代謝重編程,進行了雙向驗證,進一步解析了弱光環境下苯丙烷代謝通量流向木質素合成的具體調控路徑,為設施農業綠色防控提供了理論依據和技術支撐。
相關論文信息:http://doi.org/10.1111/pce.70745
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