《Scientia Horticulturae》：Agro-industrial compost teas induce metabolic priming and hormonal crosstalk in lettuce diseased by
Pythium irregulare
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可持续生菜生产因土传病原菌（如畸雌腐霉 Pythium irregulare）而面临重大挑战，亟需开发有效的生物防治策略。本研究评估了两种农工废弃物源堆肥茶（CT1和CT2）抑制病原菌压力的能力。通过整合根际病原菌定量（qPCR）、植株生物量评估、防御相关基因
可持续生菜生产因土传病原菌（如畸雌腐霉 Pythium irregulare）而面临重大挑战，亟需开发有效的生物防治策略。本研究评估了两种农工废弃物源堆肥茶（CT1和CT2）抑制病原菌压力的能力。通过整合根际病原菌定量（qPCR）、植株生物量评估、防御相关基因表达及植物激素分析，研究人员表征了这些有机改良剂增强系统抗性的独特生理与分子机制。两种堆肥茶均较泥炭提升了病害抑制力，其中CT1抑制指数最高，而CT2随时间更有效地降低了病原菌丰度。这些效应伴随不同的生理与分子响应：CT1主要促进生长，提高细胞分裂素（cytokinin）与赤霉素（gibberellin）水平；CT2则诱导更高水平的胁迫相关激素，包括茉莉酸（JA）与脱落酸（ABA）。基因表达与激素谱揭示诱导系统抗性（ISR）与系统获得抗性（SAR）通路均被激活，但ISR相关响应更显著，尤其在CT2处理植株中。时序分析表明防御响应在接种后48–72 h达峰，凸显动态的植–病原互作。结果表明堆肥茶通过直接抑病原与植物防御启动双重机制抑制P. irregulare，并强调堆肥原料组成是决定土壤抑制力与植物免疫响应架构的关键因素。
研究背景方面，生菜是全球消费最广的叶菜，有机生产中土传病原菌（尤其是畸雌腐霉 Pythium irregulare）危害严重，化学杀菌剂受限，亟需替代策略。农工废弃物堆肥及其浸提液“堆肥茶”（compost tea, CT）可作为可持续营养与病害管理工具，但其对生菜–P. irregulare 系统的抑制一致性及机制不清，特别是激素信号与防御启动（metabolic priming）的调控尚待阐明。研究人员以红叶生菜‘Antoria’为寄主，设泥炭对照、CT1（无添加堆肥茶）、CT2（加咖啡渣堆肥茶）三类生长基质，交叉接种P. irregulare，通过盆栽试验结合分子与代谢分析，探究其抑制病害与激活免疫的机制。结论指出：CT1抑病指数最高且促生长（上调细胞分裂素与赤霉素），CT2更显著降低病原丰度且激活胁迫激素（JA、ABA）与ISR为主的通路；堆肥茶通过“直接抑病原+防御启动”双机制起效，原料组成塑造土壤抑制力与免疫架构。论文发表于《Scientia Horticulturae》。
关键技术方法概括（不超250字）：研究人员采用从表现猝倒病生菜分离并扩培的P. irregulare（ITS拷贝数定量接种）为病原，以商业泥炭为基质的盆栽队列（每处理20株生物学重复，含接种/非接种亚组）开展六周处理；堆肥由葡萄修剪枝、番茄废渣、橄榄磨饼熟化后加咖啡渣制成，按1:10水提曝气12 h再稀释至1:100灌根。防御基因（PR1、EDS、PAL、LOX、ERF1、AOS、ICS、OPR）用实时荧光定量PCR（qPCR）在接种后24/48/72 h检测；茉莉酸（JA）、水杨酸（SA）、生长素（IAA）、脱落酸（ABA）等激素用超高效液相色谱–轨道阱质谱（UHPLC–Orbitrap MS）定量；病原丰度用qPCR定ITS拷贝数；统计用双因素ANOVA与Tukey HSD。
研究结果部分，3.1 鲜重与病害发生：接种P. irregulare后泥炭组鲜重显著低于CT1/CT2，病害发生率与病原ITS拷贝数亦高；CT1抑制指数最高，CT2在48/72 h API病原量最低。3.2 堆肥茶理化性质：CT2的电导率（EC）、总碳（TC）、C/N显著高于CT1，总氮（TN）较低。3.3 基因表达：接种上调PRB1、ICS2、AOS、OPR3、ERF1、PAL1；LOX与EDS1在非接种较高。CT2诱导EDS1与LOX高于CT1；泥炭组PRB1/EDS1/PAL1/AOS更高。时序上24 h仅ICS2上调，48 h PRB1/EDS1/PAL1/LOX/OPR3达峰，72 h ERF1/AOS达峰；三因素交互均显著。3.4 植物激素：接种提升SA、GA5、JA；CT1提高玉米素（tZ）、tZ-核糖（tZ-Rib）、tZ-葡萄糖（tZ-Glc）、GA5；CT2提高JA、ABA、SA、GA7、ACC（乙烯前体）、ABA。非接种泥炭中ACC、tZ-Rib、GA7、 scopolin（SC）较高。
讨论与结论翻译总结：研究人员讨论认为，堆肥茶抑病具双重性——既直接压低根际P. irregulare（CT2时效更强），又通过根际有益微生物相关信号启动ISR（JA/ET导向）并兼启SAR（SA导向），其中CT1偏生长素/细胞分裂素促生、CT2偏JA/ABA胁迫免疫；防御基因在48–72 h API集中表达峰值反映动态启动窗口。原料差异（咖啡渣添加改变C/N、EC、酚类与微生物组）决定激素网络倾斜方向。结论原文要义：Agro-industrial compost teas suppress P. irregulare in lettuce through dual mechanism of direct pathogen suppression and plant defense priming; feedstock composition is a critical factor in determining both soil suppressiveness and the architecture of the plant immune response（农工堆肥茶通过直接抑病原与植物防御启动双重机制抑制生菜畸雌腐霉；堆肥原料组成是决定土壤抑制力与植物免疫响应架构的关键因素）。
