环境pH值对烟草疫霉（Phytophthora nicotianae）毒力及烟草抗性的双重影响

《Plant Cell Reports》：Dual impact of ambient pH on the virulence of Phytophthora nicotianae and resistance in tobacco

植物病原菌Phytophthora nicotianae的致病性受环境pH调控，酸性pH促进其孢子萌发和致病性，碱性pH则抑制病害。转录组分析揭示NtFERL2基因通过激活植物-病原体互作、氧化磷酸化和MAPK信号通路增强烟草抗病性，其pH依赖性表达是免疫调控的关键机制。

　　

摘要

关键信息

环境pH值会影响Phytophthora nicotianae的毒力，并激活NtFERL2，从而增强烟草对Phytophthora nicotianae的抵抗力。

摘要

烟草是一种全球重要的经济作物，在农业生产及农村发展中发挥着关键作用。由Phytophthora nicotianae引起的烟草黑胫病会导致所有主要烟草种植区域的生物量和产量严重损失。已知土壤pH值的变化会改变作物与病原体之间的相互作用，对生产力构成威胁，但环境pH值如何影响植物疾病的发生机制仍不明确。本研究观察到，在酸性环境下，Phytophthora nicotianae的生长和致病性更强，这与其在实验室条件下孢子形成增多和菌丝膨大有关。在烟草植株中，酸性环境pH值会增加其对病原体的敏感性，而碱性pH值则可降低疾病严重程度。通过对不同pH条件下生长4周的烟草植株进行转录组分析，发现参与植物-病原体相互作用、氧化磷酸化以及丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路的基因表达存在差异。我们发现了一种受体样激酶FERONIA样2（FERL2），其表达会受到pH值的影响。过表达FERL2可通过激活下游防御信号通路来减弱不同pH条件下的抗性差异，表明它在pH调节的免疫反应中起着重要作用。研究表明，酸性pH值会增强Phytophthora nicotianae的毒力并削弱烟草的抗性，这可能是通过干扰FERL2介导的信号传导机制实现的。该研究为在不同土壤pH条件下控制烟草黑胫病提供了策略性见解。