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题目：Sufficient coumarin accumulation improves apple resistance to Cytospora mali under high potassium status 刊名：Plant Physiology 作者：Rong Zhang, Guangyu Sun et al. 单位：Northwest A&F University, Yangling 日期：21 March 2023    01 摘要  苹果腐烂病是苹果生产中最具破坏性的病害。在苹果树上添加钾可以有效地控制这种疾病。然而，苹果在高钾状态下对苹果腐烂病抗性的潜在机制仍然未知。在这里，我们发现高K（HK，9.30 g/kg）苹果组织表现出较高的抗病性。当阻断K通道时，阻力受到阻碍，即使在HK条件下也会导致易感性。我们在HK苹果组织中检测到一系列抗性事件，包括抗性基因的上调、胼胝质沉积和木质素木质化组织的形成。 进一步的多组学研究表明，通过从低K（LK，4.30）增加K含量，苯丙素途径被重新编程 g/kg）状态，导致18种抗真菌化学物质的增加。其中，香豆素（1,2-苯并吡喃酮）的生理浓度足以抑制苹果枝在HK组织中的生长，外源施用可以提高LK苹果枝条对苹果枝的抗性。过表达β-葡萄糖苷酶40（MdBGLU40）的转基因苹果愈伤组织编码香豆素合成酶，含有更高水平的香豆素，即使在LK条件下也表现出对苹果枯萎病的高抗性。相反，通过RNAi抑制MdBGLU40降低了HK苹果愈伤组织中香豆素的含量和抗性，支持了香豆素在体内积累对苹果抗性的重要性。 此外，我们发现转录因子MdMYB1r1的上调直接激活了MdBGLU40，并且在HK苹果组织中MdMYB1r1与MdBGLU40启动子的结合亲和力增加，导致HK苹果中香豆素和抗性水平较高。总体而言，我们发现，当将钾从不足状态提高到最佳状态时，防御代谢产物的积累增强了苹果的抗性，这些结果突出了在施肥实践中优化钾含量作为一种疾病管理策略。 02 技术路线  病原体接种腐烂病的严重程度评估 总RNA的提取及逆转录定量PCR分析、RNAseq 苹果枝条组织提取物对苹果腐烂病的抑制作用 代谢组学分析 抗真菌代谢产物在苹果枝条和N.hamiana叶片上的外源应用 Vector construction and genetic transformation in N. benthamiana 苹果愈伤组织中MdBGLU40和MdMYB1r1的过表达与抑制 LUC、BIFC、Y1H、ChIP-qPCR、EMSA 03 主要结果 3.1 苹果枝条的钾素状况强烈影响腐烂病菌的发育 在苹果树施肥处理中，我们根据苹果枝条的钾含量产生了五个钾水平：4.30±0.45 g/kg（低钾，LK）、6.06±0.31 g/kg（中钾，IMK1）、7.11±0.30 g/kg（IMK2）、8.10±0.33 g/kg（IMK3）和9.30±1.01 g/kg（高钾，HK）。其他元素如氮（N）和磷（P）的水平在这些组中是正常的。 为了研究低钾对苹果生长发育的影响，在低钾和高钾条件下进行了比较，根长、叶长、叶宽、叶量和株高没有显著差异。接种后14天（dpi），枝条上的病变尺寸随着K含量的增加而逐渐减小（图1A）。具有HK的苹果枝条具有高度抗性（HR），几乎没有腐烂发生，而LK枝条具有高度敏感性（HS），具有最大的病变（图1B）。根据小麦胚凝集素（WGA）染色的组织学观察，我们在感染的LK组织中发现了丰富的菌丝，而在HK组织切片中只看到稀疏的菌丝（图1C），LK中的木质素含量低于HK（图1D，E）。在7 dpi时，在HK组织中观察到木质素木栓化组织，但在LK组织中没有。在14 dpi，虽然在LK中可以观察到木质素木栓化的组织，但它明显比HK中的薄（图1E）。 为了研究耐药性相关事件，我们进一步观察了病原体感染后HK和LK组织中的胼胝质沉积。研究发现，在HK组织中大量诱导了胼胝质的沉积（图1F，G）。这些结果表明，在HK条件下，化学和物理屏障显著抑制了苹果腐烂病的扩展，这表明在HK状态下，苹果可能对细胞孢子溃疡病产生强烈的抗性。
3.2 HK苹果组织中弱致病菌的发育依赖于宿主 为了确定在HK和LK条件下细胞孢子溃疡发育的变化是否取决于苹果植株或苹果枯萎病，在HK和LK条件下观察了苹果枯萎病的生长。在PDA（马铃薯葡萄糖琼脂）上接种四天后，我们发现在用9.3g/kg或4.0g/kg钾的PDA上，苹果腐烂病菌的生长没有显著差异（图2A），这表明植物内钾含量的变化不会直接影响苹果腐烂病菌生长。然后，我们分析了在HK和LK状态下，将C.mali接种到苹果组织上时的转录组图谱。结果表明，与LK状态下相比，在HK状态下的苹果组织中，参与苹果腐烂病生长、呼吸链复合体、孢子形成和分生的基因从抑制到下调不等（图2B，C）。HK苹果组织中细胞孢子溃疡的发生可能受到抑制。 为了检验这种可能性，我们进一步研究了与苹果圆线虫生长相关的基因在HK或LK组织中的表达。编码组蛋白去乙酰化酶4（Hst4）、WD-40分解代谢抑制蛋白（CreC）、P型ATP酶和细胞周期依赖性激酶6（CDK6）的基因的功能已被证明与病原体的菌丝生长和发育有关。PCR和凝胶电泳显示，这些基因的引物可以在苹果愈伤组织中成功扩增出由C.mali定植的3 dpi的DNA片段，而没有从未接种的苹果愈伤组织扩增出片段。进一步的RT-qPCR检测显示，与LK相比，接种的HK组织中Hst4、CreC、P型ATP酶和CDK6的表达水平较低（图2D）。然而，当在用9.3 g/kg或4.0 g/kg K修饰的PDA上培养时，这些基因在C.mali中没有被K抑制或下调（图2D）。总的来说，这些结果支持在HK条件下减弱的细胞孢子溃疡发育的宿主依赖性，而不是K对病原体的直接影响。
3.3 负责抗性和次级代谢的基因在HK状态的苹果中高度表达 为了研究不同K处理和病原体接种后苹果组织的生物学变化，对LK、HK、接种LK（ILK）和接种HK（IHK）的枝条进行了全局转录组分析。根据处理的不同，每个样本产生1390万至1800万个原始reads。平均而言，四分之三的reads被映射到苹果参考基因组(https://iris.angers./gddh13）。与在HK组织中观察到的低菌丝密度一致，IHK中的C.mali读数比例（1.3%）显著低于ILK中的比例（5%）。 层次聚类（HC）和主成分分析（PCA）表明，变异主要由K的差异产生，而病原体诱导的变化主要在LK组织中明显（图3A）。在比较过程中，差异表达基因（DEG）的数量如下所示：ILK与LK中的1857个DEG（1187个上调和670个下调基因），IHK与HK中的513个DEG，205个上调和308个下调基因，HK与LK的1300个DEG和863个DEG分别为619个上调和681个下调基因。HK与LK的694个上调基因和IHK与ILK的271个上调基因合并为集合A（图3B）。进一步的RT-qPCR结果显示与转录组谱有很强的相关性（在四个成对比较中，R2>0.82），这突出了转录组谱所反映的生物学差异。 我们还测试了假定的抗性相关基因在不同K条件下的表达模式。MdCERK1和MdCPK5在HK苹果组织中高表达（图3C），这意味着HK苹果组织对病原体的识别和下游抗性事件的激活更有效。作为各种信号通路的下游抗性事件，一些编码发病机制相关蛋白（PR）的基因，包括MdPR2、MdPR3和MdPR4，也在HK条件下被明显诱导（图3C）。具有MdPR2、MdPR3或MdPR4过表达的烟草叶片即使在LK条件下也表现出高水平的抗性。 我们进一步分析了HK和LK状态下各植物代谢的富集意义。结果表明，与LK组织相比，HK状态下的苹果组织中的一些次级代谢途径更活跃（图3D）。参与次级代谢的单个基因随后在MapMan可视化中显示（图3E）。在这些次级代谢途径中，萜烯、黄酮类化合物，尤其是苯丙烷类化合物的生物合成最为活跃（图3E），与LK相比，与这些途径相关的大多数基因在HK苹果组织中的表达水平更高（图3E）。此外，我们注意到几种TF（MdMYB72和MdMYB1r1）在HK的表达水平较高（图3F）。MYB-TF已被表征为调节植物中的苯丙素生物合成。总的来说，我们的研究结果表明，与植物防御反应相关的基因，尤其是那些参与次生代谢途径（如苯丙烷生物合成）的基因，在HK组织中更为活跃。
3.4 在HK状态下的植物中，苯丙烷相关生物合成被重新编程 为了研究与K含量变化相关的基因的功能，对Set A基因进行了各种功能分析。HK与LK上调基因（A组）的GO和KEGG通路分析表明，木质素和苯丙素的生物合成是与K含量增加相关的最活跃的过程（图4A）。使用加权基因共表达网络分析（WGCNA）来验证通路活性的结果，鉴定了由总共1105个基因组成并与HK性状具有高度相关性的四个模块，并将其命名为集合B。Set B基因的通路分析也显示了类苯丙烷生物合成在HK中的过度表达，并反映了类苯丙醇生物合成在HK的类似重编程模式。对所有45117个基因的进一步基因集富集分析（GSEA）表明，苯丙烷生物合成和K含量之间的相关性最高。然而，对与LK性状相关的314个枢纽基因的通路分析没有显示苯丙烷生物合成的显著富集。 根据HK的基因表达数据，我们检测了相关基因，并观察到苯丙素途径中大多数基因的显著上调，包括BGLU12/40、CAD、CHS/STS、CoMeF、COMT、CYP73A、PAL和4CL。然后，我们构建了HK苹果组织中苯丙素途径的合成通量模式（图4A，B）。作为支持，对HK与LK比较中上调蛋白的进一步蛋白质组学分析也显示苯丙素途径的显著富集。通常，在HK与LK比较的转录组和蛋白质组图谱中都鉴定出苯丙素生物合成。在HK组织中上调的基因编码的代表性蛋白质包括BGLU12/40、CAD、CHS/STS、CoMeF、COMT、CYP73A、PAL和4CL，导致在蛋白质组水平上具有HK状态的苹果中苯丙素途径的类似活性合成模式（图4D）。早在病原体攻击的HK组织中，相关基因在6 hpi时就显著上调，包括BIS、COMT、PAL、FPS、BGLU42和BGLU40，而这些基因中的大多数在24 hpi后在LK组织中被诱导（图4C）。 为了严格控制K水平，我们在2K-MS培养基或2K+TEA上培养的愈伤组织上使用了钾通道抑制剂四乙基铵（TEA）。TEA处理有效地降低了2K培养基上愈伤组织的K含量，而TEA诱导的K含量降低也导致抗性损失（图4E）。此外，HK的代表性基因，如COMT、PAL、BGLU42、BGLU47和BGLU40的表达水平显著高于缺钾和TEA处理的愈伤组织（图4F）。在K缺乏和TEA处理的愈伤组织中观察到这些基因的表达水平显著相似（图4F）。 此外，与2K+TEA处理相比，2K处理的苹果愈伤组织的代谢组成存在显著差异，2K或2K+TEA治疗的苹果愈伤细胞的代谢谱显示，苯丙素类物质在K相关代谢变化中占最大比例。2K愈伤组织中的几种苯丙素增加，这些代谢物含量的变化可以从转录组数据映射到编码其合成酶的基因的表达变化。这些结果支持在HK条件下通过重新编程苯丙素生物合成途径来增强苹果的抗性。
3.5 香豆素在HK组织中的生理浓度下可显著抑制腐烂病菌 来源于苯丙素生物合成的组成型植物抗真菌素和诱导的植物抗毒素在植物基础抗性中发挥重要作用。考虑到苯丙素类化合物在植物抗性中可能发挥的抗真菌作用，我们检测了苹果枝条生物化学物质对苹果腐烂病的活性。在含有分支提取物的PDA平板上接种四天后，结果显示，在HK分支提取物存在的情况下，菌落直径显著小于LK（7.4±0.3 cm）（1.3±0.2 cm），这表明HK苹果组织的提取物比低K组织的提取物对苹果圆线虫的毒性更高（图5A）。 然后对LK、HK、ILK和IHK两年生的苹果枝条进行靶向代谢组学研究。代谢数据的主成分分析显示，重复样本紧密聚类，K处理明显分离样本，证实了结果的可重复性（图5B）。进一步的途径富集分析发现，主要的代谢变化是由K含量的增加引起的。在HK条件下，共有39种组成型植物抗胆碱和6种植物抗毒素高度增加。尽管病菌感染的应激也促进了组成型苯丙素的增加，但其变化幅度明显小于不同K营养水平引起的变化幅度。 接下来，通过在改良琼脂分析中评估45种可获得的候选代谢产物的抗真菌能力，我们发现其中18种抑制了马里梭菌的生长，包括12种植物抗胆碱（香豆素/1,2-苯并吡喃酮、阿魏酸、4-香豆素酸、7-甲氧基香豆素、咖啡酸、甘氨酸、柚皮素、根皮素、槲皮素、没食子酸、邻苯二酚和芥子酸）和6种植物抗毒素（4-羟基香豆素、生物炭素A、7-羟基香豆素、绿原酸、白藜芦醇和辣椒素）（图5B、C、D）。为了评估18种抗真菌代谢产物对苹果抗性的有效贡献，通过LC-MS测量了它们在低K和高K分支中的生理浓度（补充表S10），并评估了每种化合物的AIV（体内活性）系数（图5C，D）。值得注意的是，香豆素对HK的AIV系数为0.97，在IHK条件下增加到1.24，表明香豆素可以完全抑制HK苹果组织中的C.mali生长（图5D）。 抗真菌能力分析表明，香豆素在4 dpi的HK和IHK生理浓度（191.2和245.0μg/g）下几乎完全抑制菌丝生长（图6A，B）。与LK（0.25）相比，香豆素AIV系数在ILK中被诱导为0.41，但在改良的PDA平板中，香豆素在ILK组织中的浓度为4 dpi（82.0μg/g；图6A，B）时，香豆素仅抑制马里C.mali生长约26%。此外，在LK分支上外源性应用香豆素（200μg/g）后，病变扩展显著减少（图6C）。同时，我们进一步在HK苹果枝条上外源施用了200μg/g香豆素。结果显示，病变扩展与HK苹果枝条上的相似（补充图S9A），这意味着香豆素在HK枝条中的积累足够高，足以抑制病原体扩展。 除香豆素外，4-香豆素酸、咖啡酸、阿魏酸和7-甲氧基香豆素以及植物抗毒素白藜芦醇和4-羟基香豆素在IHK条件下显示出更高的AIV系数（图5C，D；补充图S9B）。当将这些化合物以其IHK生理浓度混合在一起并改良为琼脂时，在4dpi时，苹果圆线虫的生长被抑制约90%。相反，当它们以其ILK浓度使用时，在4 dpi时，C.mali的生长仅被抑制23%（补充图S9C）。这些结果表明，香豆素是抑制HK苹果组织中腐烂病菌生长的潜在关键抗真菌代谢产物。
3.6 香豆素积累增加导致苹果对腐烂病具有高水平的抗性 编码β-葡萄糖苷酶（BGLU）和糖基转移酶（UGT）的基因负责植物中香豆素的合成，而β-葡萄糖基-2-香豆素酸盐通过BGLU催化合成香豆素是关键步骤。在这里，我们在苹果基因组中鉴定了两个UGT基因（MdUGT88a1和MdUGT2）和四个BGLU基因（MdBGLU12、MdBGLU40、MdBGLU42和MdBGLU47），KEGG注释表明这些基因可能参与香豆素合成。 然后，我们使用RT-qPCR分析了这六个基因在HK和LK条件下在苹果中表达水平的差异。结果显示，MdUGT88a1、MdBGLU12、MdBGLU40、MdBGLU42和MdBGLU47在HK苹果组织中的表达水平高于LK苹果组织。与LK相比，MdBGLU40在HK苹果组织中的上调水平最高，增加了13.1倍。然后，我们分析了这些基因在不同苹果组织中的表达。MdBGLU40主要在苹果枝条和愈伤组织中表达，其次是苹果叶片和果实（补充图S10B）。此外，MdBGLU12和MdBGLU47主要在苹果愈伤组织和枝条中发挥作用，而MdBGLU42和MdUGT88a1在苹果根中高度表达。研究发现，拟南芥的BGLU42在根中合成香豆素以促进植物健康方面很重要。结果表明，这些香豆素相关基因的表达是组织特异性的（补充图S10B）。 为了进一步研究香豆素在HK条件下苹果抗性中的作用，我们克隆了编码参与香豆素合成的β-葡萄糖苷酶40的MdBGLU40，以获得其过表达的转基因愈伤组织（OEMdBGLU40；图6D）。RT-qPCR和蛋白质印迹显示MdBGLU40在代表性愈伤组织中过表达。将转基因OEMdBGLU40愈伤组织在不同的培养基上进行亚培养，获得LK和HK转基因愈伤组织（图6D；补充表S11），然后接种病菌。LK转基因愈伤组织中香豆素的浓度（172.6±10.5μg/g）大幅增加，达到与HK Mock组织相似的水平（健康野生型；198.3±13.2μg/g），几乎是LK Mock组织中香豆素浓度（60.4±9.5μg/g）的三倍。在4 dpi时，LK Mock显示出可见的病变，平均病变为4.8±0.2 cm。值得注意的是，即使在LK条件下，OEMdBGLU40愈伤组织也显示出对苹果腐烂病菌的限制（图6D），这表明增加香豆素的含量可以恢复LK苹果组织对苹果腐烂抗性的丧失。 此外，我们通过RNA干扰（RNAi）修改MdBGLU40的表达。与野生型愈伤组织相比，其在阳性RiMdBGLU40愈伤组织系中的表达减少了近68%。MdBGLU40的干扰使RiBGLU40-HK愈伤组织中香豆素含量降至35.3±8.9μg/g，显著低于HK Mock愈伤组织。在4 dpi时，RiMdBGLU40 HK愈伤组织上的病变（2.0±0.1 cm）大于HK模拟愈伤组织上（0.8±0.2 cm），但小于LK模拟愈伤组织（图6D）。这些结果支持了香豆素在HK条件下苹果对苹果枯萎病的高抗性中的重要作用。 为了研究香豆素对苹果曲霉生长的抑制机制，我们测量了接种OEMdBGLU40LK愈伤组织中菌丝生长相关基因（Hst4、CreC、P型ATP酶和CDK6）的表达。结果表明，这些基因在苹果中的表达显著下调，表明香豆素在体内对苹果有抑制作用。我们进一步评估了香豆素处理后参与苹果腐烂病菌丝生长的基因的表达。RT-qPCR结果显示，香豆素处理抑制了相关基因（图6E），支持了HK苹果的高抗性是由香豆素的积累引起的，香豆素的积累直接抑制了C.mali。总的来说，HK苹果组织的高抗性与高水平的香豆素有关，香豆素直接抑制了苹果的生长。
3.7 MdMYB1r1负责启动香豆素合成，从而在HK条件下赋予苹果抗性 苯丙烷生物合成受到许多转录因子（TF）的调节，尤其是植物中的MYBs。为了揭示可以操纵香豆素合成的转录因子，我们基于40个苹果枝条样本的转录组图谱，使用WGCNA构建了与香豆素合成相关的基因的共表达网络（图7A）。基于平均层次聚类和动态树木修剪确定了七个模块，并且ME绿松石模块与这些香豆素相关性状的相关性最高（图7B）。在ME绿松石模块中，鉴定了9个编码相关值>0.7的MYBs的基因，并将其选为负责调节香豆素合成的候选转录因子（图7A，B）。hub共表达网络显示，MdMYB1r1是调节香豆素合成的hub基因，与MdBGLU40的表达高度相关（P<0.05）（图7B）。 亚细胞定位分析显示，MdMYB1r1在细胞核中发挥其功能，而单独的GFP（对照）位于整个胞质溶胶中。MdMYB1r1在HK苹果组织中的表达水平比LK高约13.0倍（图3E）。同时，我们注意到MdMYB1r1的表达特征与MdBGLU40相似，MdMYB1r1也在苹果枝条、愈伤组织和果实中高表达（补充图S10B）。 此外，MdMYB1r1的瞬时过表达增强了苹果组织中的马里梭菌抗性并激活了MdBGLU40的表达（图7C，D）。通过VIGS系统对MdMYB1r1的进一步沉默表明，MdMYB1r1的沉默导致MdBGLU40的下调，并降低了苹果对苹果枯萎病的抗性。因此，这些结果表明MdBGLU40受到MdMYB1r1的转录调控。 为了研究MdMYB1r1在MdBGLU40启动子上的结合活性，将LUC基因与MdBGLE40启动子的下游融合，并将MdMYB1r1的开放阅读框（ORF）掺入pGreenII 62-SK载体中用于萤光素酶测定。瞬时表达测定表明，pSK-MdMYB1r1和MdBGLU40Pro pLUC通过共同注射时增加发光密度来激活荧光，显示MdMYB1r1与MdBGLU40启动子在体内结合（图7E）。同时，使用在线工具PlantCARE在MdBGLU40启动子中鉴定出六个MYB结合位点的顺式元件，并称为P1-P6（图7F；补充表S12），支持MYB转录因子对MdBGLU40表达的调节。 然后，我们进行Y1H测定，以研究MdMYB1r1在MdBGLU40启动子上的详细结合位点。结果显示，含有MdBGLU40P1/P2/P5-pHIS2和MdMYB1r1-AD的共转化酵母细胞在SD Trp/-His/-Leu培养基上生长，表明含有P1、P2和P5的MdBGLU40启动子区是MdMYB1r1的潜在结合位点（图7G）。使用MdMYB1r1-Myc植物的转基因苹果愈伤组织，用抗Myc抗体进行进一步的ChIP-qPCR（染色单体免疫沉淀）测定。结果显示，在启动子区域MdBGLU40中，MdMYB1R-Myc在ChIP-qPCR引物2（P2）、5（P5），特别是1（P1）覆盖的区域富集（图7H）。 随后的EMSA测定表明，MdMYB1r1通过与P1探针结合来激活MdBGLU40的表达，P1探针与MdBGLU40的整个启动子中的转录起始位点相邻（图7I）。同时，我们将P1探针中的CAACGG修饰为AAAAAA作为阴性探针，结果显示阴性探针不影响MdMYB1r1在P1探针上的结合（图7I），表明MdMYB1r1特异性结合了MdBGLU40启动子中含有CAACGG元件的P1位点。 此外，ITC测定在体外验证了MdMYB1r1在含有P1位点的MdBGLU40启动子区域的直接结合，解离常数为Kd1=8.1×105nM。MdMYB1r1与MdBGLU40启动子的结合是由熵驱动的吸附过程和吸热过程（ΔH>0和ΔS>0）引起的（补充图S14）。ChIP-qPCR分析显示，在HK状态下，苹果组织中MdMYB1r1对P1片段的富集显著高于LK状态下（图7J），这意味着与LK状态相比，在HK条件下的苹果组织中，MdMYB1r1对P1启动子的结合活性更高。随后的萤光素酶活性测定支持了这一点，即MdMYB1r1在HK组织中对MdBGLU40启动子的结合活性显著高于LK组织中的结合活性（图7K），这表明MdMYB1r1可以更有效地激活HK组织中的香豆素合成。随后，我们获得了MdMYB1r1过表达和沉默的转基因苹果愈伤组织（图7L；补充图S11E、F、G）。
3.8 HK诱导的抗真菌苯丙素介导的抗病性在本氏烟草中也是保守的 为了研究HK状态下其他植物的抗性，在低K和高K条件下分析了本氏N.benthamiana对寄生疫霉的抗性。N.benthamiana幼苗在LK和HK条件下生长，培养30天后，LK（23.9±1.3 g/kg）和HK（40.8±2.7 g/kg）的钾含量不同（补充表S13）。接种后3天，与LK N.benthamiana相比，P.parasitica诱导的HK N.benthaniana损伤有效减少了近40%（图8A，G）。HK和LK N.benthamiana叶也用于非靶向代谢组学（补充表S14）。主成分分析显示，K对本氏N.benthamiana的代谢组产生了强烈影响，占观察到的代谢变异的67.4%（PC 1；图8B）。对212种HK主要代谢产物的通路分析显示，HK与LK比较中大多数上调的代谢产物在苯丙素生物合成中过度表达（图8C），这表明苯丙素的生物合成也与本氏N.benthamiana中K的增加密切相关。同时，在HK苹果中高度增加的17种防御代谢产物在HK N.benthamiana中也被上调，并抑制了植物病原卵菌P.parasitica的生长（图8D；补充图S15）。其中，香豆素对寄生假单胞菌的生长也表现出显著的抑制作用（图8E；补充图S15）。将香豆素（100μg/ml）外源性应用于LK N.benthamiana可显著降低P.parasitica引起的病变的大小（图8F）。为了证实防御代谢产物在赋予HK N.benthamiana寄生假单胞菌抗性中的作用，我们使用VIGS沉默NbBGLU40，该NbBGLU编码香豆素的合成酶β-葡萄糖苷酶40（图8G；补充图S11H）。基因表达水平显著降低了近70%（补充图S11H）。寄生假单胞菌在NbBGLU40沉默的本氏N.benthamiana上诱导的损伤明显大于HK对照（图8G），表明NbBGLU40的沉默导致抗性损失。另一方面，本氏LK N.benthamiana中NbBGLU40的短暂过表达使病变大小降至对照的73%左右（图8G；补充图S11H），表明NbBGLU四十的过表达导致耐药性增加。这些结果支持香豆素在HK条件下大量参与本氏N.benthamiana的高水平抗性。总的来说，这些结果表明，在HK状态下，苯丙素生物合成的保守性赋予了植物高抗性
 04 结论 总的来说，我们的研究提供了证据，证明在最佳K状态下，高水平的抗病性在苹果中对苹果腐烂病有很强的抵抗力，但在其他植物中对各种疾病可能很常见。环境条件深刻影响着植物与病原体的相互作用，了解它们的影响对于设计新的生态友好和持久的害虫综合管理策略至关重要。 我们的研究表明，在高钾条件下，植物抗真菌素和植物抗毒素的积累促进了苹果的抗性，尤其是香豆素在苹果细胞孢子相互作用中的抗性（图9）。因此，我们提出，优化的钾肥制度可能成为新的疾病管理策略的一个重要影响因素。
05 原文获取 原文链接： https://academic./plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiad184/7081641?login=false 原文获取： https://www./h-nd-186.html |
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