フザリウムグラミニアム、フザリウム頭炎の主要な因果剤であるグラミネアラムに対するサリチル酸の効果

サリチル酸（SA）は、多様な病原体に対する植物耐性を調節する際の重要なシグナル分子の1つです。シロイヌナズナでは、主に生体栄養性および半生体栄養性病原体に対する耐性と、全身的獲得抵抗性を引き起こす耐性と関連しています。対照的に、Fusarium Head Blight（FHB）およびその因果剤であるFusarium graminearumに対する小麦の防御効率に対するSAの効果は、まだよく理解されていません。ここでは、F。graminearum菌糸の成長と分生子発芽が有意に阻害され、最終的に液体と固体媒体の両方でSAの濃度が増加する存在下で停止したことを示します。SAの添加は、マイコトキシンデオキシニバレノール（DON）の産生も大幅に減少させました。しかし、SAの阻害効果は酸性成長条件を観察する必要がありましたが、基本的な条件により、F。graminearumは炭素源としてSAを使用することができました。高性能液体クロマトグラフィー（HPLC）分析により、F。graminearumのSAを代謝する能力が確認されました。F. graminearum菌糸の成長に対するSAの効果をよりよく理解するために、F。graminearumカスタムコマーシャルマイクロアレイを使用して、治療の8および24時間後にSA処理および未処理のF. graminearum液体培養の発現プロファイルを比較しました。マイクロアレイ分析では、F。graminearumがいくつかの真菌種に存在するカテコールまたは紳士経路のいずれかを介してSAを代謝できることが示唆されました。SA含有溶液におけるF. graminearum conidiaの接種により、非常に感受性の高い三畳式cVのFHB症状が減少しました。ロブリン。対照的に、SAと分生子が連続して接種された場合、阻害は観察されませんでした。小麦PR1、NPR1、PDF1.2、およびPR4遺伝子の発現パターンは、防御反応のインジケーター遺伝子のグループであるが、SA誘発性耐性がアッセイ条件の症状の減少にほとんど寄与しないことを示唆した。我々の結果は、F。graminearumにはSAを代謝する能力があるが、SAは、より高い濃度での発芽と成長の効率の低下を通じてF. graminearumに大きな直接的な影響を与えることを示しています。

Salicylic acid (SA) is one of the key signal molecules in regulating plant resistance to diverse pathogens. In Arabidopsis thaliana, it is predominantly associated with resistance against biotrophic and hemibiotrophic pathogens, and triggering systemic acquired resistance. In contrast, the effect of SA on the defence efficiency of wheat against fusarium head blight (FHB) and its causal agent, Fusarium graminearum, is still poorly understood. Here we show that the F. graminearum mycelial growth and conidia germination were significantly inhibited, and eventually halted in the presence of increasing concentration of SA in both liquid and solid media. Addition of SA also significantly reduced the production of the mycotoxin deoxynivalenol (DON). However the inhibitory effect of SA required acidic growth conditions to be observed while basic conditions allowed F. graminearum to use SA as a carbon source. High performance liquid chromatography (HPLC) analysis confirmed the capacity of F. graminearum to metabolize SA. To better understand the effect of SA on F. graminearum mycelial growth, we have compared the expression profiles of SA-treated and untreated F. graminearum liquid cultures after 8 and 24 h of treatment, using an F. graminearum custom-commercial microarray. The microarray analysis suggested that F. graminearum can metabolize SA through either the catechol or gentisate pathways that are present in some fungal species. Inoculation of F. graminearum conidia in a SA-containing solution has led to reduced FHB symptoms in the very susceptible Triticum aestivum cv. Roblin. In contrast, no inhibition was observed when SA and conidia were inoculated sequentially. The expression patterns for the wheat PR1, NPR1, Pdf1.2, and PR4 genes, a group of indicator genes for the defence response, suggested that SA-induced resistance contributed little to the reduction of symptoms in our assay conditions. Our results demonstrate that, although F. graminearum has the capacity to metabolize SA, SA has a significant and direct impact on F. graminearum through a reduction in efficiency of germination and growth at higher concentrations.