吲哚-3-羧酸引发处理对黄瓜枯萎病菌的抗性机制取决于拟南芥的发育阶段

《Planta》：The mechanisms of indole-3-carboxylic acid-priming against Plectosphaerella cucumerina depend on the developmental stage of Arabidopsis

　　

摘要

主要结论

防御启动具有年龄依赖性：成熟叶片依赖淀粉支持的胼胝质沉积，而幼嫩叶片由于碳和能量可用性有限，将启动转向次生代谢产物的积累。

摘要

植物表现出随年龄变化的不同防御机制。启动是一种适应性免疫应答，其采用的防御机制通常与基础免疫不同。然而，据我们所知，与植物年龄相关的特异性启动反应此前尚未见报道。在成年植物中，吲哚-3-羧酸（I3CA）诱导的针对死体营养型病原菌的启动是由PMR4依赖性胼胝质积累介导的。尽管I3CA诱导的抗性（IR）在幼苗中具有功能，但我们得出结论：幼嫩植物中的启动不依赖于胼胝质积累，因为它在胼胝质缺陷的pmr4突变体中仍具有功能。本研究揭示，I3CA在成年植物中于感染前在蛋白质水平引发强烈变化，但在幼苗中表现出在代谢组水平更为显著的启动特征，并在感染后产生相关变化。氨基酸、类黄酮和硫代葡萄糖苷生物合成是遵循启动特征的三大主要代谢途径。在吲哚衍生物，更具体地说是吲哚-羧酸（ICA）分支上存在缺陷的敲除植物，其幼苗的I3CA-IR受损。在囊泡运输受阻的atl31和syp121突变体幼苗中，I3CA-IR同样受损，这表明囊泡运输在任何发育阶段的启动中都具有重要作用。这些结果表明，I3CA启动在功能上独立于植物的年龄；然而，其潜在机制随植物年龄的不同而有所差异。