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植物会招募根际有益微生物群，以缓解胁迫。在拟南芥中，已有研究表明，叶片受到阿拉伯霜霉菌（Hyaloperonospora arabidopsidis，Hpa）侵染后，会形成具有抑病作用的微生物群落，使后续种植于这种经调理土壤中的植株能够抵御 Hpa 侵染——这一现象称为土壤介导的遗留效应（soil-borne legacy，SBL）。然而，SBL 建立过程中涉及的根部响应仍 largely 未明。本研究对生长于自然土壤中的 Hpa 侵染植株进行了根部时间序列 RNA 测序，采样时间为接种后七天，并构建了响应根部的基因调控网络。随后，通过实验验证了预测的关键组分的作用。叶片受侵染后一天内，根部转录重编程便已启动。水杨酸（SA）介导防御相关基因的表达上调，而与次生代谢及茉莉酸（JA）响应相关的基因表达下调。接种后 1 天（dpi）SA 积累增加，至 3 dpi 时 JA 水平降低。转录调控主要发生于根尖。突变体分析证实，SA、JA、吲哚类硫代葡萄糖苷、樟脑素和黄酮类化合物均有助于 SBL 的建立。我们的研究揭示了叶片遭受病原物侵染后根部快速发生的系统性转录重编程，并发现激素信号和次生代谢除已知的防御功能外，还在塑造具有抑病作用的土壤过程中发挥新的作用。
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根系基因调控网络分析揭示防御激素和次生代谢物在形成抑病土壤中的作用
Run Qi，
Ivona Glavincheska，
Jelle Spooren，
Xiaoyan Liu，
Marit Van Laatum，
Francel Verstappen，
Iris F Kappers，
Roeland L Berendsen，
Corne MJ Pieterse，
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Saskia Van Wees
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https://doi.org/10.64898/2026.10.22.760950
Run Qi
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植物会在根际招募有益微生物群，以缓解胁迫。在拟南芥中，已有研究表明，叶片感染拟南芥霜霉菌（Hyaloperonospora arabidopsidis，Hpa）可形成具有抑病作用的微生物组，从而促进在这种经调节的土壤中生长的后续植物世代抵御 Hpa 感染；这一现象称为土壤介导的遗留效应（soil-borne legacy，SBL）。SBL 建立过程中涉及的根部响应在很大程度上仍不清楚。本研究对在自然土壤中生长且感染 Hpa 的植株进行了根部时间序列 RNA-seq 分析，采样时间为接种后七天，并构建了响应根部的基因调控网络。随后通过验证实验确认了预测的关键组分的作用。叶片感染后一天内，根部转录重编程即已启动。水杨酸（SA）介导的防御相关基因表达上调，而与次生代谢及茉莉酸（JA）响应相关的基因表达下调。SA 在接种后 1 天（1 dpi）时积累增加，JA 则在接种后 3 天（3 dpi）时含量下降。转录调控主要发生在根尖。突变体分析证实，SA、JA、吲哚类硫代葡萄糖苷、卡默莱辛和黄酮类化合物均参与 SBL 的建立。我们的研究揭示，叶片遭受病原物侵染后，根部会迅速发生系统性转录重编程，并发现激素信号传导与次生代谢在塑造一种……方面的新作用。
病害抑制土壤，超越其已知的防御功能。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/PRJNA1310175
资助方信息声明
荷兰研究理事会，
，OCENW.GROOT.2019.063
版权
本预印本的版权归作者/资助方所有；其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据
CC-BY-ND 4.0 国际许可
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发布于 2026 年 10 月 23 日。
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根系基因调控网络分析揭示防御激素和次生代谢物在建立病害抑制土壤过程中的作用
Qi
Ivona Glavincheska
Jelle Spooren
Xiaoyan Liu
Marit Van Laatum
Francel Verstappen
Iris F Kappers
Roeland L Berendsen
Corne MJ Pieterse
Saskia Van Wees
bioRxiv
2026.10.22.760950；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.22.760950
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根系基因调控……
网络分析揭示防御激素和次生代谢物在抑病土壤形成中的作用
Run Qi、Ivona Glavincheska、Jelle Spooren、Xiaoyan Liu、Marit Van Laatum、Francel Verstappen、Iris F. Kappers、Roeland L. Berendsen、Corne M. J. Pieterse、Saskia Van Wees
bioRxiv
2026.10.22.760950
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.22.760950
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关键词：根际微生物组 · 土壤介导遗留效应 · 基因调控网络 · 水杨酸与茉莉酸 · 次生代谢物 · 植物病害防御
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.22.760950v1?rss=1