2018年12月21日,Journal of Experimental Botany 在线发表了浙江大学园艺系喻景权教授为通讯作者的题为“Strigolactones positively regulate defense against root-knot nematodes in tomato”的研究论文。
独脚金内酯(SL)是类胡萝卜素衍生的植物激,在植物生长和发育中起着重要作用。作为根部来源的信号物质,独脚金内酯能够增强植物与丛枝菌根真菌(AMF)之间的共生关系。然而,独脚金内酯在植物防御土传病原菌中的作用知之甚少。研究发现,根结线虫(RKNs;Meloidogyne incognita)感染可诱导番茄根部SL的生物合成。SL生物合成基因的沉默损害了防御反应,而SL模拟物racGR24的施用增强了番茄对根结线虫的防御。沉默SL生物合成基因促进了根部内源茉莉酸(A)和脱落酸(ABA)的积累,而施用racGR24则抑制其积累。遗传分析结果表明,JA正向调控番茄对RKN的防御,而ABA则负向调控该过程。此外,racGR24增强了JA缺陷突变体对线虫的防御,但非ABA缺陷突变体。SL生物合成基因的沉默导致MYC2的上调,其负向调控番茄对RKN的抗性。
本研究结果表明,独脚金内酯在线虫防御中起着正向调控作用。MYC2通过调节SL,ABA和JA之间的激素交互作用从而调控番茄对线虫的防御。