摘要
根际是围绕根部的狭窄土壤区域,其中包含多种微生物,其组成与周围土壤不同。一些根际细菌能够触发整个植物的免疫增强状态,这种现象被称为“诱导系统性抗性”(Induced Systemic Resistance,ISR)。为了了解这种增强抗性的机制,我们采用了一种非靶向方法研究了用 Pseudomonas defensor WCS374r 和 Bacillus velezensis VFb49 处理的番茄植物的代谢谱。这些细菌 strain 已知能够诱导番茄的 ISR。通过这一方法,我们识别出一组差异积累的代谢物(Differentially Accumulated Metabolites,DAMs)。研究表明,其中一些代谢物——如羟基肉桂酸酰胺(HCAAs)、咖啡酰腐胺和阿魏酰腐胺——对两种真菌病原体 Botrytis cinerea 和 Fusarium virguliforme 具有直接的抗菌作用。此外,我们发现这两种细菌能够诱导拟南芥(Arabidopsis thaliana)中的酰胺香豆酰转移酶(AtACT),而该酶对于抵抗 B. cinerea 是必需的。这些化合物在细胞外的定位也很关键,因为多药和毒素外排转运蛋白(MATE 转运蛋白 AtDTX18)对这种抗性表型的形成至关重要。总体而言,这项研究为 ISR 的机制提供了新的见解,表明羟基肉桂酸酰胺的积累是提高植物抗病性的因素之一。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
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