摘要

關鍵信息

環境pH值會影響Phytophthora nicotianae的毒力，并激活NtFERL2，從而增強煙草對Phytophthora nicotianae的抵抗力。

摘要

煙草是一種全球重要的經濟作物，在農業生產及農村發展中發揮著關鍵作用。由Phytophthora nicotianae引起的煙草黑脛病會導致所有主要煙草種植區域的生物量和產量嚴重損失。已知土壤pH值的變化會改變作物與病原體之間的相互作用，對生產力構成威脅，但環境pH值如何影響植物疾病的發生機制仍不明確。本研究觀察到，在酸性環境下，Phytophthora nicotianae的生長和致病性更強，這與其在實驗室條件下孢子形成增多和菌絲膨大有關。在煙草植株中，酸性環境pH值會增加其對病原體的敏感性，而堿性pH值則可降低疾病嚴重程度。通過對不同pH條件下生長4周的煙草植株進行轉錄組分析，發現參與植物-病原體相互作用、氧化磷酸化以及絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路的基因表達存在差異。我們發現了一種受體樣激酶FERONIA樣2（FERL2），其表達會受到pH值的影響。過表達FERL2可通過激活下游防御信號通路來減弱不同pH條件下的抗性差異，表明它在pH調節的免疫反應中起著重要作用。研究表明，酸性pH值會增強Phytophthora nicotianae的毒力并削弱煙草的抗性，這可能是通過干擾FERL2介導的信號傳導機制實現的。該研究為在不同土壤pH條件下控制煙草黑脛病提供了策略性見解。