植物抗病机制的解析是保障作物产量与品质的关键。青稞鞘腐病是近年来威胁青藏高原青稞生产的重要新发病害，不仅影响产量和品质，还存在真菌毒素污染风险，已成为制约青藏高原青稞产业高质量发展的瓶颈。针对这一问题，青海大学农业有害生物绿色防控团队系统开展青稞抗病机制研究。
团队发现抗病青稞品种在鞘腐病菌侵染后，可显著激活苯丙烷生物合成通路，积累并分泌关键代谢物松柏醛。通过生物活性研究表明，松柏醛能够显著抑制青稞鞘腐病菌菌丝生长、孢子萌发和毒素积累，并具有良好的作物安全性。进一步的分子靶标互作研究证明，松柏醛可直接靶向结合病原菌的关键限速酶——丙酮酸激酶，抑制其能量代谢过程，从而削弱鞘腐病菌生长和致病能力，最终实现青稞抗病性的提升。该研究系统揭示了抗病青稞通过增强松柏醛的合成与分泌，形成“直接抑菌&提升自抗”的双重防御机制，首次报道了青稞通过苯丙烷代谢产物—松柏醛精准靶向病原关键酶、实现抗病防御的分子机制，为青稞抗病育种和植物源绿色农药创制提供了新的理论依据。
相关研究结果以“Coniferyl aldehyde from the phenylpropanoid pathway targets pyruvate kinase in Dactylobotrys graminicola to confer sheath rot resistance in hulless barley”为题发表在《Journal of Integrative Plant Biology》（中科院一区TOP期刊，影响因子10.8）。该研究得到青海省杰出青年基金（2023-ZJ-944J）和“昆仑英才高端创新创业人才”计划的资助。
供稿：农林科学院
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