灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)是灰霉病的病原菌,對數(shù)種重要作物具有重大的經(jīng)濟影響。此死體營養(yǎng)型真菌在蔬菜生長階段和獲后階段引發(fā)產(chǎn)生病害癥狀。當前防治此病害的方法為應用殺菌劑,具有高的經(jīng)濟成本。此外,對這些作物保護策略的公眾健康的關注也在不斷地增加。因此研究了用已知的植物防御激活劑維生素K3衍生物——甲萘醌亞硫酸氫鈉(MSB)進行根處理來保護番茄免受灰霉病的危害。
試驗結(jié)果表明,與接種病原菌72 h的對照番茄相比,在接種前用MSB 0.6 mmol/L進行根處理48 h的植物葉片病斑直徑縮小 30%,細胞死亡顯著減少。研究了來自不同防御轉(zhuǎn)導途徑的幾種發(fā)病機制相關(PR)基因的表達水平,發(fā)現(xiàn) MSB引發(fā)了針對灰葡萄孢菌的更高PR1表達。然而,這種更強的誘導抗性在轉(zhuǎn)基因水楊酸缺乏的NahG品系中受損。此外,在沒有病原體攻擊的情況下,MSB在應用后10 d使番茄植株生長增加了28%。這些數(shù)據(jù)表明,MSB通過水楊酸(SA)依賴性信號通路引發(fā)防御反應并減少氧化應激,從而保護番茄植物免受灰霉病的侵害。
此研究工作表明MSB具有作為植物防御灰霉病的激活劑的效力,可作為重要作物防治灰霉病的新穎性替代物。