宿主介导的内生菌-病原菌根际竞争机制揭示拟南芥无症状定植的代谢调控基础

来自多机构的研究团队通过比较内生真菌Colletotrichum fructicola（CfE）与致病菌C. gloeosporioides（CgP）在拟南芥根系的互作机制，发现CfE通过激活次级代谢途径产生抗真菌物质抑制病原菌生长，且该过程依赖宿主色氨酸代谢产物。该研究揭示了植物通过调控微生物竞争维持健康的新范式，为农业病害防控提供新思路。

　　

种子植物常携带病原微生物而不表现病症，但其抑制病害进展的机制尚不明确。本研究从田间无症状的十字花科植物中分离出根际内生真菌Colletotrichum fructicola（简称CfE）及其近缘病原菌C. gloeosporioides（CgP）。在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中，CgP会侵入根中柱并引发坏死，而CfE的共定植可有效抑制该病理过程。对单独及混合接种CfE和CgP的根系进行转录组分析显示，CfE有700多个基因在共接种时特异性诱导表达，而宿主转录组的重编程程度较轻微。这些诱导基因富集于次级代谢途径，表明CfE可能通过产生抗真菌代谢物抑制病原菌生长。此外，CfE的内生定植及其宿主保护功能依赖于宿主衍生的色氨酸基抗微生物代谢物。本研究强调了由抗菌代谢物介导、可能受宿主调控的真菌-真菌竞争在实现无症状定植和维持植物健康中的关键作用。