水杨酸(SA)诱导辣椒抗茎基腐病:巨大芽孢杆菌 JPR68 的关键作用

《Plant Cell Reports》:Salicylic acid induced by Bacillus megaterium causing systemic resistance against collar rot in Capsicum chinense

【字体: 时间:2025年03月26日 来源:Plant Cell Reports 5.3

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  为探究水杨酸(SA)在系统获得性抗性(SAR)和诱导系统抗性(ISR)中的作用,研究人员开展了巨大芽孢杆菌 JPR68(BmJPR68)诱导辣椒抗茎基腐病的研究。结果发现 BmJPR68 可提升辣椒 SA 水平,抑制病原菌生长。该研究为防治辣椒真菌病害提供新途径。

  水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种能激发植物对多种疾病免疫反应的植物激素。然而,其作为信号分子,在系统获得性抗性(Systemic Acquired Resistance,SAR)和诱导系统抗性(Induced Systemic Resistance,ISR)方面的功能尚不明确。在本研究中,巨大芽孢杆菌 JPR68(Bacillus megaterium JPR68,BmJPR68)增强了辣椒(Capsicum chinense Jacq.)的诱导系统抗性,使得植物体内 SA 水平升高。SA 有效抑制了立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的菌丝生长,显著减轻了植物的坏死、黄化和茎基腐病症状。体外研究显示,随着 SA 浓度增加,菌丝生长受到抑制,在 15 mM 浓度时完全被抑制。致病性试验表明,经 SA 处理的叶片和果实阻碍了菌丝发育,显著延缓了立枯丝核菌的生长。在分根实验中,与未接种细菌一侧相比,接种细菌部位的根组织积累了更多 SA,但 45 天后积累量有所下降。此外,经 BmJPR68 处理的植物,活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)生成显著减少。对 BmJPR68 和诱导处理后的植物进行 SA 产量评估,发现该菌株产生的 SA 比诱导植物更多。傅里叶变换红外光谱(Fourier-transform infrared,FT-IR)分析证实了 O-H、N-H、S=O、C=C、C-N 以及羧基 / 胺基等官能团的存在。在诱导植物中检测到病程相关(Pathogenesis-related,PR)蛋白的同工型。本研究为利用 BmJPR68 诱导 SA 来防治辣椒真菌病害提供了有价值的见解。

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