近期一篇研究蘋(píng)果腐爛病與高鉀水平下香豆素等植保素抗菌能力的文章系統(tǒng)地揭示了在不同鉀離子水平下，植保素—香豆素與蘋(píng)果的抗腐爛病機(jī)制，研究表明一系列植保素和植物抗毒素強(qiáng)化了植物在高鉀狀態(tài)下的抗病性。特別是植物香豆素被發(fā)現(xiàn)對(duì)蘋(píng)果抗腐爛病很重要。基因分析表明合成香豆素的基因也能增強(qiáng)低鉀情況下蘋(píng)果的抗病性。

 

　　植物利用植保素防御病原菌的能力在進(jìn)化上是一種較古老的方式。很多植保素被發(fā)現(xiàn)可以提高植物抗性，例如擬南芥中的sulforaphane和燕麥中的saponins。植保素是一種抗微生物的化合物，直接抑制病菌的侵染和擴(kuò)展，它們也被病菌的嘗試性侵染而誘導(dǎo)增加。研究發(fā)現(xiàn)在高鉀的蘋(píng)果組織中有12個(gè)能抑制腐爛病菌的植保素的提高。作者利用AIV系數(shù)定量表示抗菌的水平，當(dāng)AIV大于0.25時(shí)，5種植保素具有潛在的抑菌性。其中抗菌系數(shù)最高的是香豆素，其系數(shù)是1.24，蘋(píng)果僅靠香豆素一種植保素就可以完全抑制腐爛病菌的生長(zhǎng)，因此它被認(rèn)為是很好的抗腐爛病的化合物（圖1表明香豆素濃度與腐爛病病斑大小呈負(fù)相關(guān)）。

 

　　對(duì)于鉀與腐爛病的關(guān)系，本研究發(fā)現(xiàn)在低鉀水平下，蘋(píng)果沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的脅迫和異常生長(zhǎng)，但對(duì)病原菌很敏感。當(dāng)植物處于最佳生長(zhǎng)狀態(tài)下且鉀離子較高水平，蘋(píng)果對(duì)腐爛病表現(xiàn)出較高抗性。若鉀不足，增加鉀營(yíng)養(yǎng)使其調(diào)整到最佳狀態(tài)，則可以提高蘋(píng)果對(duì)腐爛病的抗性，這一發(fā)現(xiàn)表明確定鉀不足到最佳鉀水平與抗病性相關(guān)的閾值很重要（圖2表明培養(yǎng)基中鉀離子濃度與腐爛病菌菌絲生長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)）。最后，文章建議提高鉀的營(yíng)養(yǎng)水平來(lái)增加植物抗病性的病害防控策略。

 

　　參考文獻(xiàn)：Du Y, Jia H, Yang Z, et al. Sufficient coumarin accumulation improves apple resistance to Cytospora mali under high potassium status[J]. Plant Physiology, 2023: kiad184.