研究揭示植物叶子上的泌水孔是抵御病原微生物的防御系统！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者周小马

植物如何抵御病原微生物？这是一个复杂的难题，阿姆斯特丹大学Harrold van den Burg 领导的团队已经解决了其中的一个新难题。科研人员发现，虽然叶子中的泌水孔（hydathodes）为细菌提供了入口，但它们也是抵御这些入侵者的积极部分。他们题为Hydathode immunity protects the Arabidopsis leaf vasculature against colonization by bacterial pathogens的研究论文现已发表在国际权威学术期刊Current Biology上。

习惯给植物大量浇水的人可能都知道这种现象：有时在叶子边缘出现小滴植物汁液。特别是在夜间。当植物通过根部吸收的水分多于蒸发损失的水分时，它们可以利用叶缘上的泌水孔释放多余的水分。这些孔确实可以防止根部水压变得过高。这是一个重要的机制，但同时也有风险。病原微生物可以通过这些液滴进入植物的叶脉，在泌水孔中定殖。因此，科研人员长期以来一直在问：植物如何抵御这种完全开放的切入点？那些泌水孔学名是hydathodes，是无防御能力的腺体，可以让有害微生物大量进入吗？还是它们的进化方式使它们成为植物抵御病原体防线的一部分？

科研人员发现了后者的证据，他们描述了他们对模式植物拟南芥和两种有害细菌的实验。拟南芥或拟南芥与十字花科的所有类型的卷心菜和其他可食用植物都有亲缘关系。科研人员发现，泌水孔是植物抵御细菌的第一道和第二道防线的一部分。换句话说，它们参与了对入侵者的快速初始反应和后续行动。在这项研究中，科研人员使用了免疫系统缺陷的拟南芥突变体，这些突变体使它们更容易感染野油菜黄单胞菌和丁香假单胞菌。在这篇文章中，它们被用来帮助解开植物免疫系统。科研人员能够确定两种蛋白质复合物（BAK1 和EDS1-PAD4-ADR1）可以防止细菌在泌水孔中繁殖。同样的免疫反应也会阻止这些细菌进一步进入植物内部。此外，科研人员发现，当第一道防线出现时，泌水孔会发出信号，使植物产生激素，抑制入侵细菌沿维管束系统进一步扩散。

因此，该团队提供了重要的基本见解，以了解这些细菌的天然进入点如何进化并受到植物免疫系统的保护。从长远来看，这可能有助于提高农作物对细菌性病害的抵抗力。现在科研人员将继续这方面的研究：例如，现在知道哪些蛋白质复合物参与防止细菌在泌水孔中繁殖，但不知道这是如何发生的。例如，它们是否调节抑制细菌生长的泌水孔中抗菌物质的产生？越了解这些，我们就越接近实际应用以更好地保护农作物。

本文转载自Ad植物微生物

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！