丛枝菌根网络介导葡萄植株间病毒胁迫信号传递的生理响应机制研究

本研究首次揭示丛枝菌根网络(CMN)可传递葡萄卷叶病毒3型(GLRaV-3)感染信号，发现健康葡萄通过CMN感知邻近染病植株后，ABA信号通路激活并伴随叶片镁含量升高，为理解植物间病毒胁迫信号传递提供了新视角。

　　

在葡萄栽培领域，葡萄卷叶病(GLD)是全球最具破坏性的病毒病害之一，其病原体葡萄卷叶相关病毒3型(GLRaV-3)通过蚧壳虫传播导致果实糖分下降、叶片卷曲。尽管已知丛枝菌根真菌(AMF)能增强植物抗逆性，但病毒信号能否通过其构建的共菌根网络(CMN)在植株间传递仍是未解之谜。这一科学问题的解答对理解植物群体免疫机制和制定生态防控策略至关重要。

克罗地亚科学基金会资助的研究团队在《Microbiological Research》发表了三年的温室控制实验成果。研究采用Merlot嫁接苗为材料，设置CMN连接/非连接的GLRaV-3感染与健康植株组合，通过HPLC-MS检测激素、分光光度法分析抗氧化酶活性、qPCR定量基因表达等系统评估生理响应。

植物材料与实验设计
选用经欧盟认证的梅洛(Vitis vinifera)接穗与5BB砧木嫁接苗，在严格灭菌基质中培养。实验组通过接种Rhizophagus irregularis建立CMN连接，对照组保持菌根隔离。

结果与讨论
病毒健康接收株表现出：

1. ABA及其衍生物phaseic acid(PA)显著积累，证实胁迫信号传递
2. 叶片镁浓度提升17.3%，可能与ROS清除机制相关
3. 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性增强，但未出现典型防御基因激活

结论
该研究首次证实CMN可传递GLRaV-3感染信号，揭示ABA信号通路在跨植株病毒胁迫响应中的核心作用。尽管未诱导典型防御反应，但营养元素重分配和氧化应激标记物的变化表明植物存在"预警系统"。这一发现为开发基于菌根网络的生态防控技术提供了理论依据，特别对多年生作物病毒病的可持续治理具有重要启示。研究同时指出，AMF对病毒传播可能存在双向调节作用，需进一步评估其田间应用潜力。