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本文研究了杀菌剂Fenaminosulf(FM)对茭白(Zizania latifolia)生长、生理及分子途径的调控作用。茭白是一种重要的水生经济作物,通过与黑穗病菌Ustilago esculenta的相互作用形成独特的菌瘿。研究通过生理测量和转录组分析,探讨了FM在不同浓度下对茭白生长和菌瘿形成的影响及其分子机制。
Zizania latifolia,具有可食用的膨胀结构,形成于茎,在亚洲地区已有2000余年的种植历史,是我国南方地区非常受欢迎的一种水生蔬菜。担子菌Ustilago esculenta可以通过侵入Z. latifolia宿主的分生组织来特异性侵染宿主。在定植成功后,U. esculenta的菌丝体生长在茎尖附近的分生组织细胞内或细胞间隙,这种侵染阻止了被感染植物开花,并导致形成局部的、可食用的肿胀结构,进而形成了茭白。
Fenaminosulf(FM)是一种常见的杀菌剂。在Z. latifolia的种植过程中,适当喷洒FM不仅可以有效控制病害的发生,还可以促进Z. latifolia的提早收获和增加产量。但是,当前针对FM诱导Z. latifolia茭白形成的机制研究相对较少,特别是植物激素调控的研究更是鲜有报道。
1题目
文章题目:Fenaminosulf Promotes Growth and Gall Formation in Zizania latifolia Through Modulation of Physiological and Molecular Pathways
发文单位:浙江省丽水市农业林业科学研究院、丽水学院生态学院和遂昌县土壤肥料与植物保护能源站
2杂志
Plants;IF= 4分
3链接
Ding, C.; Ma, R.; Wang, L.; Lan, X.; Chen, L.; Zhu, J.; Wang, L. Fenaminosulf Promotes Growth and Gall Formation in Zizania latifolia Through Modulation of Physiological and Molecular Pathways. Plants 2025, 14, 1628.
https://doi.org/10.3390/plants14111628
4检测指标
Norminkoda提供了NCBI上传和激素检测。
5主要内容
5.1 生长促进与抑制作用:中等浓度的FM(1.25 g/L)显著促进了茭白的株高和叶长,而高浓度(2.5 g/L和5 g/L)则抑制了茎的生长,但提高了叶绿素含量。
5.2 菌瘿形成:高浓度的FM显著增加了菌瘿的形成率,特别是在2.5 g/L时效果最为明显。FM处理还增加了菌瘿的鲜重、长度和宽度。
5.3 分子机制:转录组分析显示,FM处理显著改变了基因表达模式,特别是在高浓度处理下。关键通路如植物-病原体互作、苯丙烷生物合成和激素信号传导被显著调控。FM抑制了免疫相关基因(如Xa21和PBL19)的表达,可能降低了植物的抗性,从而促进菌瘿形成。此外,FM还抑制了生长素、细胞分裂素、油菜素内酯和茉莉酸的代谢,表明其对植物发育过程的全面分子调控。
6 总结
敌磺钠合理的使用浓度不仅能够促进茭白的生长发育,同时能够促进茭白的孕茭率和提早茭白的孕茭时间。虽然敌磺钠作为一种有效的杀菌剂,能够抑制U. esculenta的生长和繁殖,但是敌磺钠同时能够抑制茭白诱导抗性的形成,降低茭白自身对U. esculenta的抗性,促进U. esculenta在茭白上的侵染和定植,并最终促进茭白的孕茭。我们的研究同时发现,适宜浓度的敌磺钠处理同时能够显著提高茭白的光合作用效率,促进茭白的生长,但是过高的浓度处理会抑制茭白的生长。出于对茭白生产安全的考虑,在敌磺钠应用于茭白田间时,应掌握敌磺钠的施用浓度和施用剂量,避免不必要的田间损失。不仅如此,本研究系统的阐释了敌磺钠通过抑制茭白诱导抗性的形成,降低茭白抗性,促进茭白的孕茭机制,并初步探讨了油菜素内酯、茉莉酸等植物激素以及Xa21、CERK1等抗性基因在茭白孕茭过程中可能起到的作用,为植物激素抑制剂促进茭白孕茭新技术的创制,以及基于Crispr基因编辑技术的茭白抗性缺失突变品种的创制,提供前期理论基础。
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GMT+8, 2025-6-6 17:27
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