芹菜素在抑制辣椒疫霉菌（Phytophthora capsici）以及塑造辣椒微生物群方面的双重作用

《Microbiome》：Dual functions of apigenin in suppressing Phytophthora capsici and shaping the pepper microbiome

　　

摘要

背景

植物对土壤传播病原体的抗性受到宿主遗传、根系分泌物和根际微生物组之间相互作用的影响。黄酮类化合物因其抗菌和信号传导功能而广为人知，但它们在辣椒（Capsicum frutescens）中调节代谢物-微生物组-病原体相互作用的作用仍不明确。

结果

通过整合微生物组、转录组和代谢组分析，我们比较了在Phytophthora capsici侵袭下具有抗性（CA53）和易感性（CA476）的辣椒品种在根际的表现。抗性植株的转录和代谢谱相对稳定，而易感植株的黄酮类化合物生物合成途径受到显著抑制，尤其是芹菜素水平明显下降。外源施用芹菜素通过破坏孢子囊细胞膜的完整性从而抑制了游动孢子的释放（游动孢子释放量减少了95%）。此外，芹菜素还作为核心枢纽代谢物，选择性地富集了具有抗病性的根际微生物，增强了宿主的防护能力。

结论

我们的研究发现芹菜素在辣椒抗性中具有双重作用：直接抑制病原体的传播，并间接促进保护性微生物群的招募。这些发现突显了根系来源代谢物在塑造植物-微生物组相互作用中的生态功能，为基于代谢物的可持续作物保护策略提供了潜在途径。

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