遮荫条件下番茄叶片对番茄灰霉病防御减弱的分子机制学术资讯

由于植物不具移动性，其生存环境中的光照强度会受到邻近植物冠层的遮挡，并造成透射光的R:FR（红光：远红光）降低，从而影响自身生长发育。对此，植物已进化出一种庇荫策略（具体表现为下胚轴、茎和叶柄的伸长，以在不利的环境中获取更多的光照资源）。植物对生物胁迫的反应也受到低R:FR的影响，低R:FR感知增强植物对病原菌的敏感性，促进生长相关的激素途径并下调JA相关的防御反应。庇荫条件下JA信号的下调避免了生长发育与防御反应之间的冲突，对植物的适应性至关重要。然而，关于FR-病原体相互作用和相关转录组重编程事件发生的时机仍然知之甚少。

2021年7月24日，Plant Physiology在线发表了荷兰乌得勒支大学科研人员的题为Mechanisms of far-red light-mediated dampening of defense against Botrytis 3 cinerea in tomato leaves的研究论文，揭示在遮荫条件下，番茄叶片对番茄灰霉病防御减弱的分子机制。

通过对30小时侵染期的转录组分析，WL+FR抑制了植物对灰霉病菌感染的充分防御过程中的代谢、防御和激素相关过程。FR诱导的番茄易感性与番茄灰霉病菌应答基因的表达普遍减弱、病原体识别和茉莉酸介导的防御基因表达延迟。此外，添加FR抑制壳聚糖诱导了经典ROS破裂，增加离子泄漏。同时，还发现在低R:FR光照条件下，白光+FR预处理植物中乙烯含量的升高可以减少病原菌的生长，并可能防止病原菌的过度增殖。综上，该研究总体上提供了补充FR诱导的疾病易感性的理解。

综上，这项研究揭示了远红光对植物生长-免疫权衡的影响，同时也为提高番茄对密集种植系统中病原菌的抗性提供了线索。由于本工作重点在感染部位，因此在未来的研究中，评估FR诱导的番茄植株易感性中系统信号的参与具有重要意义，进一步揭示生长-防御权衡的局部和系统信号。

来源：植物生物学

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