营养元素诱导植物抗病的分子机制

在为数不多的直接调查必需元素对植物抗病性影响机制的研究中，科学家们证明了营养元素通过不同的防御信号通路激活番茄植物的免疫反应。

　　

就像人类不能只靠薯条和布朗尼的饮食来生存一样，植物也必须摄入均衡的饮食来保持最佳的健康状态，增强它们的免疫反应。营养元素的吸收是植物生长、发育和繁殖所必需的。在某些情况下，已证明用必需元素处理可诱导植物抗病性，但对这种补救措施的分子基础的结论性研究有限。

在为数不多的直接调查必需元素对植物抗病性影响机制的研究中，波尔尼研究所的鲁帕里·古普塔(Rupali Gupta)及其同事证明，营养元素通过不同的防御信号通路激活番茄植物的免疫反应。

他们的论文最近发表在《植物病理学》杂志上，概述了钾、钙、镁和钠的分子作用模式，以最大限度地减少真菌和细菌植物疾病。通过直接的实验室方法，作者证明了必需元素喷雾处理可以充分激活番茄的免疫反应，包括防御基因表达、细胞泄漏、活性氧的产生和乙烯的产生，从而导致抗病性。他们的结果表明，不同的防御信号通路需要诱导免疫以应对不同的因素。

了解这一过程背后的遗传机制可能会为作物改良提供新的见解。通讯作者Maya Bar评论说:“我们很高兴能探索这一现象的分子基础，定义诱导抗性的另一个方面，并提供数据，帮助我们以更有目的、更可复制的方式将这一原理应用于农业系统。”

本研究中发现的矿物质营养诱导的抗病性原理可用于农业实践，使种植者/农民受益，并保护有价值的作物。

Journal Reference:

1. Rupali Gupta, Meirav Leibman-Markus, Gautam Anand, Dalia Rav-David, Uri Yermiyahu, Yigal Elad, Maya Bar. Nutrient Elements Promote Disease Resistance in Tomato by Differentially Activating Immune Pathways. Phytopathology®, 2022; 112 (11): 2360 DOI: 10.1094/PHYTO-02-22-0052-R