Nature Microbiology | 浙大王蒙岑团队揭示叶际微生物组诱导宿主代谢防御水稻稻曲病的机制！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者托马斯

叶际是指陆生植物的地上部分，主要是叶、茎、花（或穗）和果实（或种子）。植物叶际不仅对植物健康具有重要意义，而且对维持全球粮食供应的农产品产量和质量也具有重要意义。然而，持续变暖等全球变化在过去十年加剧了穗部病害的流行，这对植物叶际产生了不利影响，并对谷类作物生产造成了严重挑战。水稻作为主要粮食作物，其穗部真菌病原体侵染频发，近来全球水稻产区穗部真菌病害发病率开始呈上升趋势。

2023年5月4日，国际权威学术期刊Nature Microbiology发表了浙江大学王蒙岑（Nature Food | 浙大王蒙岑团队综述设计可持续作物叶际微生物组的途径！）教授团队的最新研究成果，题为Phyllosphere microbiome induces host metabolic defence against rice false-smut disease的研究论文。

宿主植物与其微生物群落之间的相互作用有可能提供抗病性。大多数研究都集中在根际，但尚不清楚与植物气生表面相关的微生物组如何防止病原菌侵染。本研究确定了一种代谢防御机制，该机制是水稻稻穗和常驻微生物群落之间相互作用的基础，以抵御全球流行的植物病原体稻绿核菌（Ustilaginoidea virens），它会导致稻曲病。对16S rRNA和ITS测序数据的分析确定了富含在病害抑制性稻穗中的关键微生物类群，特别是乳杆菌属和曲霉菌属。将这些数据与初级代谢分析、宿主基因组编辑和微生物分离移植实验相结合表明，具有这些群落的植物可以以宿主支链氨基酸 (BCAA) 依赖性方式抵御稻曲病菌的侵染。亮氨酸是一种主要的BCAA，它通过H2O2过量合成诱导类似细胞凋亡的细胞死亡来抑制稻曲病菌的致病性。此外，初步的田间试验表明，亮氨酸可以与化学杀菌剂结合使用，剂量减少50%，但效果与更高浓度的杀菌剂相似。这些发现可能有助于保护作物免受全球范围内流行的穗部病菌的侵染。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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