鞘脂代谢调控广藿香抗青枯病机制：ABA信号通路的关键作用

为解决广藿香(Pogostemon cablin)产业受青枯病(Ralstonia solanacearum)威胁的难题，研究人员通过转录组、代谢组和脂质组学分析，首次揭示病原菌SY1通过诱导鞘脂代谢产物神经酰胺(Ceramide)积累，激活ABA信号通路(PatNCED1/PatPP2C/PatABF)及WRKY转录因子，从而增强植物抗病性。该研究为作物抗病育种提供了新靶点，发表于《BMC Plant Biology》。

　　

广藿香作为兼具药用和香料价值的战略资源，其产业健康发展对传统医药和日化行业至关重要。然而，由青枯病菌(Ralstonia solanacearum)引起的"植物癌症"——青枯病，可导致田间发病率高达70%，并显著降低广藿香精油中广藿香醇等活性成分含量超50%。面对这一产业瓶颈，中国科学院华南植物园广东省应用植物学重点实验室的研究人员联合仲恺农业工程学院团队，在《BMC Plant Biology》发表突破性研究，首次阐明鞘脂代谢产物神经酰胺通过调控ABA通路增强广藿香抗病性的分子机制。

研究采用多组学联用技术：通过离体再生苗根浸法接种病原菌SY1建立感染模型；利用Illumina HiSeq平台进行转录组测序，结合UPLC-QTOF/MS非靶向代谢组学和HPLC-ESI-MS靶向鞘脂分析；采用同位素内标法测定植物激素(ABA/SA/JA等)；通过神经酰胺合成酶抑制剂FB1处理验证功能。

转录组分析揭示脂代谢重编程
SY1感染7天后，14,279个差异基因中脂质转移蛋白基因(PatLTPs)显著上调，其编码蛋白含有结合鞘氨醇骨架的C2结构域。KEGG分析显示"植物激素信号转导"和"MAPK通路"等防御相关通路富集。

鞘脂代谢特异性激活
靶向脂质组学发现，神经酰胺(Cer)中d18:0 c16:0、t18:1 c26:1等10种组分浓度显著增加2-5倍，而羟基神经酰胺(hCer)和葡萄糖神经酰胺(GlcCer)无变化。

ABA通路核心调控作用
激素检测显示ABA浓度激增3倍，伴随合成基因PatNCED1和信号元件PatPP2C/PatABF上调。WRKY家族转录因子表达量同步升高，暗示其可能介导ABA响应。

神经酰胺-ABA轴的功能验证
FB1抑制实验使神经酰胺水平下降60%，导致ABA合成受阻、下游基因表达受抑，证实神经酰胺通过正调控ABA信号增强抗性。

该研究首次建立"病原感染-神经酰胺积累-ABA通路激活-WRKY调控"的防御机制模型，突破传统植物免疫研究中SA/JA通路的认知局限。发现脂质代谢物可直接调控ABA信号，为作物抗青枯病育种提供新策略：通过靶向修饰PatLTPs基因或外源施用神经酰胺前体，有望培育高抗病性广藿香品种。研究还提示鞘脂代谢网络可能通过钙信号(如CPKs)和转录调控双重途径影响ABA应答，这为植物-微生物互作研究开辟了新视角。