番茄地方品种中茉莉酸和水杨酸介导的独特免疫反应赋予对枯萎病的部分抗性

本研究针对番茄枯萎病(Fusarium wilt)这一全球性病害，通过评估六个塞浦路斯番茄地方品种对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, Fol)的抗性，发现ARI00732和ARI00733两个品种通过分别激活茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)信号通路，表现出显著的部分抗性。研究揭示了这些地方品种作为抗病育种珍贵遗传资源的潜力，为开发持久抗性番茄品种提供了新思路。

　　

番茄作为全球最重要的蔬菜作物之一，其生产长期受到枯萎病的威胁。这种由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, Fol)引起的土传病害，可导致高达80%的产量损失。传统防治方法如轮作和化学药剂存在明显局限性，而现有抗性品种又面临病原菌新小种出现的挑战。在这一背景下，塞浦路斯大学技术学院的Antonis Tzionis团队将目光投向了长期在当地种植、具有丰富遗传多样性的番茄地方品种，试图从中发掘新的抗性资源。

研究团队采用了多学科交叉的研究方法：通过病原性实验评估六个塞浦路斯番茄地方品种对Fol的抗性；利用灭菌与非灭菌土壤对比实验排除土壤微生物组的干扰；采用实时定量PCR(qPCR)定量病原菌生物量；通过体外实验分析根系分泌物对病原菌的抑制作用和趋化性；最后运用基因表达分析揭示抗性相关的信号通路。所有实验均在严格控制的生长室条件下进行，使用农业研究所基因库保存的地方品种材料。

Disease resistance and plant performance evaluation of Cypriot tomato landraces against Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici

研究发现，在受控生长条件下，地方品种ARI00732和ARI00733表现出显著的部分抗性，其相对病害进展曲线下面积(AUDPC)值(8.36%和9.30%)显著低于感病对照Ailsa Craig(20.77%)。这两个品种的植株在接种后保持了正常的叶片数量、株高和鲜重，而感病品种则出现显著生长抑制。

Effect of soil sterilization on and growth parameters

通过灭菌与非灭菌土壤的对比实验证实，ARI00732和ARI00733的抗性不受土壤微生物组影响，表明其抗性源于植物内在机制。qPCR分析显示，抗性品种茎秆中的病原菌DNA含量显著低于感病对照。

Effect of root exudates on Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici growth and chemotropism

体外实验表明，抗性品种的根系分泌物既不能抑制Fol生长，也不影响其趋化行为，排除了根系分泌物介导的抗性机制。

Gene expression analysis in tomato plants following Fol infection

基因表达分析揭示了两种不同的抗性策略：ARI00732显著上调茉莉酸(JA)通路相关基因(MYC2、LoxD、PDF1.2)；而ARI00733则激活水杨酸(SA)相关基因Pti5和抗氧化防御基因APX1。相比之下，感病品种Ailsa Craig表现出延迟的SA/乙烯(ET)通路激活。

这项发表在《Planta》的研究具有多重重要意义：首先，首次系统评估了塞浦路斯番茄地方品种对Fol的抗性，为抗病育种提供了新的遗传资源；其次，揭示了JA和SA通路在番茄对Fol抗性中的互补作用，丰富了植物-病原互作的理论认识；最后，研究结果支持了利用多基因抗性策略培育持久抗病品种的思路，有助于减少化学药剂使用，促进可持续农业的发展。特别值得注意的是，ARI00732和ARI00733表现出的部分抗性可能比单基因抗性更持久，为应对病原菌新小种的威胁提供了潜在解决方案。这些发现不仅对番茄产业具有直接应用价值，也为其他作物抗病育种提供了借鉴。