突破性发现:冠菌素与植物系统免疫的起点
根据《自然植物》杂志的研究,茉莉酸在植物免疫中发挥了新的作用。
引言:一个长期被低估的信号如今正被重新审视
几十年来,茉莉酸(JA)一直被视为一种主要参与植物对食草动物和机械损伤反应的植物激素,而系统获得性抗性(SAR)则被归因于水杨酸(SA)途径。然而,最近的研究对这种划分提出了挑战。.
2026年1月6日,《自然·植物》杂志发表了华威大学默里·格兰特教授的一项研究,揭示了茉莉酸信号在启动系统获得性抗性(SAR)中的关键早期作用。这一发现不仅拓展了茉莉酸的生物学功能,也为利用高效茉莉酸类似物(如冠菌素(COR))激活植物免疫奠定了基础。.
作为成都新森作物科学有限公司的核心产品之一,冠菌素在免疫激活和病原体防御方面展现出巨大的潜力,支持其在全球农业中日益增长的应用。.
茉莉酸的新角色:系统免疫的“发令枪”
该研究利用JISS1:LUC报告基因系统追踪效应子触发免疫(ETI)后SAR信号的产生和传播。主要发现包括:
- 快速信号传播:SAR 信号在 30 分钟内从受感染的叶片传播到邻近的未受感染的叶片,大约在 ETI 后 3 小时。.
- 信号先于表型出现:SAR 信号出现在可见的过敏反应 (HR) 之前,表明早期免疫激活。.
基因分析结果显示:
- 与经典 SAR 通路无关:早期 SAR 信号不受 NPR1 等经典 SAR 调节因子的影响,表明存在一条独立的通路。.
- 依赖于茉莉酸:茉莉酸突变体中没有信号,但用外源茉莉酸或冠菌素(COR)可以恢复信号。.
这项研究将茉莉酸重新定义为 SAR 启动的关键驱动因素,挑战了茉莉酸作为下游调节剂的观点,并强调了其在触发系统性免疫中的作用。.
从茉莉酸到冠状酸:高活性类似物的自然作用
茉莉酸信号传导由 COI1–JAZ 共受体系统介导,其中 JA-Ile 或其类似物与 COI1–JAZ 结合,触发 JAZ 降解并激活 JA 依赖性基因表达。. 冠状动脉(COR), 一种经过充分研究的茉莉酸类似物,已被证明具有以下作用:
- COI1–JAZ 与 JA-Ile 竞争受体位点,并以高亲和力结合;;
- 从转录组和生理水平上增强茉莉酸信号传导:
- 展览 100-10000次 比天然茉莉酸酯具有更高的生物活性。.
虽然冠菌素此前已在病原体-植物相互作用中得到研究,但最近的研究发现 自然植物 将其重新定义为一种能够启动植物系统免疫的强大分子,而不仅仅是茉莉酸类似物。.
从理论到实践:冠状病毒在田间试验中的作用
如果茉莉酸信号在系统免疫中的理论作用成立,那么下一个关键问题就出现了:这种机制能否在实际农业环境中得到验证?
评估现场试验 冠状酸(COR) 已在不同地区进行过试验,结果证实了其在不同作物中对病原体防御和免疫激活的有效性。.
中国田间试验结果
中国农业大学的一项研究表明,冠菌素能够增强玉米对茎腐病的抗性。该研究以易感玉米品种“郑单958”为对象,施用不同浓度(1、10和50 μg/mL)的冠菌素,随后进行镰刀菌(Fusarium graminearum)人工接种。结果表明,10 μg/mL为最佳浓度,能够显著减轻病害症状并抑制病原菌的传播。这种抗性归因于多种协同作用:冠菌素增强了抗氧化酶和防御酶的活性,降低了膜脂过氧化水平,并诱导气孔关闭,同时积累了H₂O₂。2欧2, 从而增强植物的生理防御能力。此外,冠菌素激活茉莉酸信号通路,并调节参与抗病途径的几个关键基因的表达。.

图 1. 冠菌素 (COR) 对玉米茎腐病的抗性表型数据。.
- 图 B 所示植物茎部病斑长度的量化;;
- 用 COR 和 CK(对照)处理玉米品种郑单 958 后,接种禾谷镰刀菌后玉米茎腐病的表型;;
- 玉米植株中植物激素的浓度;;
- 从左至右依次为受感染玉米茎组织的GMS和PAS染色结果:
巴西田间试验结果(与新太阳公司合作开展)
在巴西主要的大豆种植区,田间试验进一步证实了冠菌素在增强病害控制方面的有效性。这些试验在米纳斯吉拉斯州乌贝兰迪亚的朱利亚格罗研究站进行,评估了冠菌素与传统杀菌剂联合使用的效果,以及其单独使用对大豆病害预防和环境胁迫抗性的影响。.
结果表明,在整个生长季,经冠菌素处理的植株因靶斑病引起的落叶减少了10%倍,表明其对病害具有显著的控制作用。此外,初步观察显示,冠菌素对土壤线虫种群也有抑制作用,提示其在病虫害综合治理中具有潜在应用价值。与杀菌剂联合使用时,冠菌素处理使大豆产量平均每公顷增加4.1袋,凸显了其在提高产量稳定性和增强抗病性方面的潜力。.
这些发现证实,基于茉莉酸信号的冠菌素不仅有望成为免疫激活的机制,而且在现实世界的农业环境中具有相当大的实际应用价值。.

图2. 冠菌素(COR)在巴西大豆上的抗病性能
冠菌素:植物系统免疫的新曙光
发表在《自然·植物》上的这项研究重新定义了茉莉酸在系统性免疫中的作用,将冠菌素定位为植物防御的有力工具。作为茉莉酸的高活性类似物,冠菌素激活免疫反应的能力为植物保护技术带来了重大突破。.
当系统性免疫不再仅仅是一种“反应”,而是一个可以主动触发和精确控制的过程时,植物保护就有望从被动应对转向更加主动、系统化和可控的方法。对于成都新森而言,Coronatine (COR) 是一款核心产品,它提供了一种以科学为依据的解决方案,将前沿研究与实际农业应用相结合。.
