猕猴桃抗溃疡病机制新发现：有限超敏反应与增强木质素合成协同作用

为探究猕猴桃对丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种（Psa）的抗性机制，研究人员以 Eri-1 为材料，发现其通过限制超敏反应、增强木质素合成抵御 Psa，为防治提供新方向。

　　

### 猕猴桃抗病研究：解锁抗溃疡病的神秘密码
在猕猴桃的种植世界里，细菌性溃疡病（KBC）就像一个可怕的 “杀手”，由丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种（Psa）引起，自 1984 年在日本首次现身，2008 年在意大利大规模爆发后，迅速成为全球猕猴桃产业的噩梦。它能通过自然气孔和伤口潜入藤蔓，让叶片出现斑点、嫩梢枯萎、芽体凋零，藤蔓和树干还会渗出乳白或锈红色的液体，给果农带来巨大的经济损失。而且，一旦发病，现有的治疗手段，像铜化合物、抗生素和生物制剂，效果都不尽人意，不仅会让病菌产生耐药性，还可能污染环境，威胁食品安全。

为了守护猕猴桃产业，科学家们一直在寻找有效的应对策略。种植 Psa 抗性品种被认为是最靠谱的办法。像中华猕猴桃的一些商业品种，还有野生种中的毛花猕猴桃（Actinidia eriantha）等，都展现出了对 Psa 的抗性。不过，奇怪的是，这些抗性品种的叶子却有时会 “中招”，而且叶子的抗病表现和嫩梢、藤蔓的抗性并不一致，背后的原因却一直是个谜。

为了揭开这个谜团，中国科学院广西植物研究所的研究人员挺身而出。他们以高抗 Psa 的毛花猕猴桃 Eri-1 为研究对象，开展了一系列实验，研究成果发表在了《Horticulture Advances》上。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：

1. 转录组测序：在 Psa 接种前后的不同时间点，提取 Eri-1 和易感品种‘红阳’叶片的总 RNA，构建 cDNA 文库并测序，分析基因表达变化。

2. 扫描电子显微镜观察：在接种 Psa 前后的不同时间点，取叶片样本处理后用扫描电子显微镜观察气孔反应。

3. 组织化学染色：利用二氨基联苯胺（DAB）染色检测 H₂O₂沉积，甲苯胺蓝（TB）染色评估木质素积累。

研究结果

1. Eri-1 对 Psa 的抗性验证：通过叶片喷雾接种和离体茎接种实验发现，‘红阳’在接种 Psa 后，藤蔓逐渐枯萎死亡，茎上出现大量病斑；而 Eri-1 植株则保持健康生长，茎上除了接种部位附近有局部氧化褐变外，几乎看不到病斑，这表明 Eri-1 对 Psa 的抗性明显强于‘红阳’。

2. Psa 触发 Eri-1 叶片的 PTI 反应但 HR 信号通路激活不足
   

• PTI 相关蛋白激酶基因广泛激活：Psa 入侵后，Eri-1 叶片中多个 FLS2、BAK1 和 EFR 基因显著上调，而‘红阳’中这些基因的激活效果不佳，说明 Eri-1 的 PTI 反应更强烈。

• 气孔关闭抵御 Psa 入侵：Eri-1 叶片在接种 Psa 后气孔迅速关闭，且参与 ABA 信号通路的多个基因表达发生变化；‘红阳’叶片气孔则大多保持开放，相关基因也无明显差异表达，显示 Eri-1 的气孔防御反应更有效。

• HR 信号通路受限：Eri-1 叶片中部分钙依赖蛋白激酶（CDPK）基因和钙调素类似蛋白（CML）基因表达异常，同时 MPK3/MPK6 基因未被激活，表明其 HR 信号通路在 PTI 过程中受到抑制。

3. Eri-1 叶片中参与 ETI 的抗性基因有效激活：Eri-1 叶片在接种 Psa 后，大量抗性（R）基因上调，尤其是在接种后第 7 天，且多种关键 NLR 基因显著上调；‘红阳’叶片中大部分受体蛋白基因在接种后无反应或下调，说明 Eri-1 对 ETI 相关抗性基因的激活更强。

4. Eri-1 叶片中 ETI 相关 HR 信号通路被抑制：尽管 Eri-1 叶片中 Pto/Prf 免疫复合物基因上调，但 HSP90 和 RAR1 等基因下调，阻断了 HR 并抑制抗性表达，同时 KCS1/10 家族基因的差异表达也抑制了 HR 和防御反应。

5. SA 依赖的信号通路在 Eri-1 叶片中未被有效激活：接种 Psa 后，Eri-1 和‘红阳’叶片中均未检测到 ICS 基因激活，且 Eri-1 叶片中多个 NPR1、PR-1 和 TGA 基因下调，‘红阳’叶片中相关基因也大多未上调，表明 SA 可能未达到激活相关基因的水平，间接说明 HR 诱导有限。

6. Eri-1 叶片接种 Psa 后 H₂O₂积累较少：‘红阳’叶片接种 Psa 后 H₂O₂含量迅速上升，而 Eri-1 叶片上升缓慢，直到第 7 天才达到显著水平，组织学染色也证实了这一点，说明 Eri-1 叶片诱导 ROS 和 HR 的能力受到抑制。

7. Eri-1 增强的木质素生物合成赋予对 Psa 的耐受性：在共享的苯丙烷途径中，‘红阳’主要上调黄酮类生物合成基因，而 Eri-1 主要激活木质素生物合成基因。接种后，Eri-1 叶片中木质素含量显著高于‘红阳’，组织化学染色显示 Eri-1 叶片叶脉在接种后 1 天就开始积累木质素，而‘红阳’叶片则没有，说明木质素合成限制了 Psa 的迁移。

研究结论与意义

研究发现，猕猴桃叶片对 Psa 的抗性机制与嫩梢、藤蔓存在显著差异。虽然高剂量 Psa 接种能触发 Eri-1 叶片的 PTI 和 ETI，但下游 HR 信号通路被抑制，限制了程序性细胞死亡（PCD）的诱导，这与 Eri-1 叶片中 H₂O₂积累较少和接种后轻微的表型反应一致。而易感的‘红阳’叶片虽积累了更多 H₂O₂并出现超敏坏死症状，却无法阻止 Psa 的大量繁殖，说明 ROS-HR-PCD 途径并非猕猴桃抵御 Psa 的主要机制。

Eri-1 叶片通过促进木质素合成来限制 Psa 的传播，将病菌局限在感染部位，随着时间推移，病菌因宿主细胞营养耗尽而被清除。这种策略既有效控制了病菌，又避免了过度 HR 诱导的叶片坏死。该研究揭示了猕猴桃与 Psa 相互作用的复杂机制，为深入理解猕猴桃对 Psa 的抗性提供了重要依据，对开发早期预防和控制策略、减少猕猴桃产业损失具有重要意义，为猕猴桃种植者带来了新的希望和方向。