桃褐腐病菌是导致油桃褐腐病的主要因素。在欧洲，褐腐病严重影响了油桃的田间生产及采后保存。全世界不同国家每年因果实感染褐腐病造成了巨大的经济损失。目前控制桃褐腐病菌的普遍办法是及时清园，使用*菌剂和采后低温保存。出于对提高效率和环境保护的考虑，研究者们希望通过解析果实对褐腐病免疫反应激活的潜在机制来寻找油桃对抗褐腐病的新途径。
近日，Horticulture Research在线发表了西班牙加泰罗尼亚农业与食品科技研究所(IRTA)和美国加州大学戴维斯分校的Marta Balsells-Llauradó等人的题为Depicting the battle between nectarine and Monilinia laxa: the fruit developmental stage dictates the effectiveness of the host defenses and the pathogen’s infection strategies的研究论文。
该研究对未成熟和已成熟的油桃果实接种桃褐腐病菌，发现成熟果实在接种后对病原菌产生敏感表型，而未成熟果实则对病原菌有一定的抗性。通过互作转录组测序(dual RNA-Seq)监测病原菌接种早期(6hpi和14hpi)和接种晚期(24hpi和48hpi)油桃果实与病原菌相互作用的动态过程。数据显示在未成熟果实中，宿主反应、病原生物量和病原转录活性在接种后14-24小时达到峰值，此时桃褐腐病菌似乎将其转录反应转变为静止或死亡。成熟果实接种病原菌6小时后，宿主和病原体活性呈指数增长，宿主对病原菌感染表现出更强的转录反应。通过KEGG富集分析，发现宿主和病原体之间存在依赖于生长阶段的策略差异。在未成熟的果实中，病原菌产生了更多的细胞壁降解酶（如碳水化合物活性酶），试图攻克宿主细胞壁，但最终未成功进行渗透。而在成熟果实中，除了产生和清除ROS外，桃褐腐病菌还有其他攻克武器——蛋白水解效应。蛋白水解活性相关基因的表达量在接种14小时后达到峰值，且只在成熟油桃中差异表达。
对感染桃褐腐病菌的成熟果实的激素进行分析，发现接种后高度诱导了JA早期生物合成，但某些受体基因表达下调。其中的机制尚不清楚，但桃褐腐病菌可能以某种方式阻断了JA信号通路。乙烯生物合成路径基因ACS2和ACO1在未接种的未成熟果实中过表达。在接种24小时后，已接种的未成熟果实中的乙烯水平降至正常水平，并且该果实保持抗性。这可能部分是由于乙烯信号抑制基因EBF1/2的上调减轻了乙烯诱导的易感性。相反，在接种的成熟果实中，前期乙烯的产生和信号转导水平较低，但在接种24小时之后，乙烯合成和信号传导逐渐增加。这些结果表明，桃褐腐病菌有改变乙烯合成的能力，以促进油桃果实感病。
文章中鉴定了一系列在静止和活跃感染中高度诱导的桃褐腐病菌基因，可能可以作为控制褐腐病的靶点。作者认为未来的研究应集中在宿主的防御系统上及桃褐腐病菌的致病机理，以期望加速解决油桃田间生产及采后贮藏爆发的褐腐病。
Fig. 1 Fungal behavior development in “Venus” nectarines.
Fig. 2 Nectarine and M. laxa gene expression profiles.
Fig. 3 KEGG enrichments of upregulated genes in nectarine.
文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41438-020-00387-w
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Horticulture Research 是由南京农业大学与自然出版集团（现Springer Nature）合作创办的英文期刊，是Nature旗下唯一的园艺领域专刊。所有关于园艺作物的基础和理论研究都可以投稿。Horticulture Research 科睿唯安JCR2019影响因子：5.404，位于园艺一区（第1/36名），植物科学一区（第16/234名），遗传学一区（第24/177名）。2019年中科院期刊分区（基础版）：位于园艺小类一区，植物科学小类一区，农林科学大类一区（Top期刊）。
