根腐病

大麦二萜类植物抗毒素抑制禾谷镰刀菌感染但增强大麦根部根腐病菌定植

植物免疫是一个多层次的过程，包括识别病原体的模式或效应物以引发防御反应。这些包括诱导通常会限制病原体毒力的多种防御代谢物。在这里，我们在代谢物水平上研究了大麦根与真菌病原体根腐病菌 ( Bs ) 和禾谷镰刀菌 ( Fg ) 之间的相互作用。我们发现大麦烷是一组以前未描述过的具有抗菌特性的罗丹烷相关二萜类化合物，是这些相互作用中的关键参与者。Bs 和 Fg 感染大麦根会引发 600 kb 基因簇中的大麦烷合成。在酵母和本氏烟中异源重建生物合成途径产生了几种大麦烷，包括功能最丰富的产品之一 19-b-羟基大麦三烯酸 (19-OH-HTA)。该簇二萜合酶基因的大麦突变体无法产生大麦烷，但出乎意料的是，Bs 的定植率却降低了。相比之下，另一种大麦和小麦真菌病原体禾谷镰刀菌在完全缺乏大麦烷的突变体中的定植率要高 4 倍。因此，19-OH-HTA 可增强 Bs 的发芽和生长，而抑制其他致病真菌，包括 Fg。显微镜和转录组学数据分析表明，大麦烷可延缓 Bs 的坏死营养期。综上所述，这些结果表明，诸如 Bs 之类的适应性病原体可以破坏植物的代谢防御，以促进根部定植。