香饮所在胡椒-辣椒疫霉菌互作研究取得新进展

　　胡椒瘟病是由辣椒疫霉菌 （Phytophthora capsici Leon） 引起的一种气候依赖型、传染力很强的土传性病害。胡椒主栽品种抗瘟病能力差，已成为影响世界胡椒产业健康持续发展的“卡脖子”难题。上千年的胡椒栽培历史，孕育了丰富的栽培品种和地方品种等种质资源，但尚未在胡椒生物学种内发现高抗瘟病种质。近10年来，香饮所通过对300多份核心资源的系统鉴定评价，筛选出一种高抗胡椒瘟病、中国特有的野生近缘种——黄花胡椒 （Piper flaviflorum）。

 

　　为探索黄花胡椒抗性的分子机制，香饮所胡椒种质资源团队以高抗瘟病种质黄花胡椒和易感病品种热引1号胡椒为研究对象，对黄花胡椒和热引1号胡椒在接种辣椒疫霉菌后不同时间下进行了比较转录组和代谢组的多组学分析，发现其基因表达谱有很大差异，包括植物－病原体相互作用、植物激素信号转导和次要代谢途径以及木质素的合成。代谢组学分析表明，抗病黄花胡椒具有高背景内源ABA，并在接种辣椒后ABA和SA的积累增加，而感病栽培种胡椒则具有高背景的内源IAA和JA-ile积累。同时，发现黄花胡椒比热引1号胡椒有更多的木质素积累，接种后木质素前体积累较高。该研究初步解析了黄花胡椒的抗逆分子机制，从理论上解释了黄花胡椒作为砧木材料的优势。

 

　　上述研究成果可为胡椒抗病育种提供新策略，可为木质素积累调控胡椒抗瘟病的分子机制提供理论依据。该成果以题为“Comparative transcriptome and metabolome analysis of resistant and susceptible Piper species upon infection by the oomycete Phytophthora capsici”的研究论文发表于植物学领域期刊《Frontiers in Plant Science》（IF（2022）=6.627）。香饮所热带香辛饮料种质资源研究室的范睿副研究员以及浙江农科院陶晓园为该论文的第一作者。此项研究得到了国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系和海南省院士创新平台科研项目的资助。

 

　　抗性品种（黄花胡椒）和易感品种（热引1号胡椒）在辣椒疫霉菌侵染后的不同转录组和代谢组分析示意图

 

　　全文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.864927