葡萄树与埃斯卡病病原菌互作研究：气孔保卫细胞开启新视角

《Journal of Plant Growth Regulation》：Stomatal Movement Examination: A New Model to Reveal Interactions Between Grapevine and Phaeomoniella chlamydospora, an Esca-Associated Pathogen

为解决葡萄树埃斯卡病防治难题，研究人员开展相关研究，发现气孔保卫细胞反应可助力建立细胞病理系统模型。

　　埃斯卡（Esca）是一种复杂且尚未被充分理解的树干病害，会给葡萄园造成重大经济损失。基因解决方案或生物刺激是目前考虑用于保护葡萄园的主要方法。因此，对葡萄树细胞与埃斯卡相关病原菌相互作用初期发生的分子事件进行表征是必要前提，但直接在葡萄树干中开展研究难以实现。为达成这一目标，研究人员开发了一种基于气孔（由两个保卫细胞围绕一个孔隙构成的特殊结构）开合的创新策略，用以研究和描述植物细胞对埃斯卡相关病原菌的反应。保卫细胞可作为研究细胞信号传导的模型，能够感知环境刺激并通过开闭调节气孔孔径，该过程可进行定量评估。对表皮剥离物的检测显示，来自拟茎点霉（Phaeomoniella chlamydospora，Pch，主要埃斯卡相关病原菌之一）的菌丝体或细胞壁碎片可诱导葡萄（Vitis vinifera ）和拟南芥（Arabidopsis thaliana）植株的气孔关闭。此外，使用乙烯的竞争性抑制剂 1 - 甲基环丙烯（1-methylcyclopropene）可部分阻断因Pch引发的气孔关闭，这表明乙烯细胞信号传导参与了葡萄树对该病原菌的反应。研究人员还观察到，Pch的细胞外化合物提取物可诱导气孔开放。总体结果表明，保卫细胞和气孔反应是建立细胞病理系统模型的有效且有前景的工具，有助于表征和探索葡萄树与埃斯卡相关病原菌相互作用过程中发生的分子事件。