浙江大学师恺教授团队在番茄抗病性调控机制研究中取得进展

2020年11月18日，New Phytologist在线发表了浙江大学园艺系师恺教授为通讯作者题为“High CO₂‐ and pathogen‐driven expression of the carbonic anhydrase βCA3 confers basal immunity in tomato”的研究论文。

大气中的二氧化碳水平对植物响应病原体具有很大影响。然而，CO₂依赖的植物抗病性的调控机制仍知之甚少。

该研究发现番茄（Solanum lycopersicum）β-CARBONIC ANHYDRASE 3（βCA3）的表达是由致病性病原体丁香假单胞菌番茄致病变种DC3000（Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000）所诱导。βCA3在番茄和其他两个茄科作物的高水平CO₂介导的响应中的作用与其在拟南芥中的作用不同。利用敲除和过表达βCA3植株，研究人员揭示了βCA3在激活植物基础免疫中发挥积极作用，尤其是在高水平CO₂下。

NAC43转录因子可转录激活βCA3，βCA3受到类受体激酶GRACE1的翻译后调控。基础免疫的βCA3通路独立于气孔和水杨酸依赖的调节。转录组分析和细胞壁代谢物测定暗示细胞壁代谢/完整性参与βCA3介导的基础免疫。

该研究结果揭示了高水平CO₂条件下βCA3在植物基础免疫中的重要作用，为不断变化的气候环境下植物病害管理策略提供了新的信息。