2021 年1 月28 日,以色列農業研究組織Maya Bar 課題組在Plant Cell and Environment在線發表了題為“Root zone warming represses foliar diseases in tomato by inducing systemic immunity”的研究論文,在番茄中明確了根區升溫誘導的系統性免疫,并報道了潛在的調控機制。
為了明確根區增溫可以作為誘導抗病性的有效因子,該研究分別在壞死型真菌灰葡萄孢、半活體型細菌黃單胞菌和生物營養型真菌番茄粉孢菌中進行了相關試驗。結果發現,將根區溫度從21 ℃升至28 ℃可以顯著提高番茄對3 種病原菌的抗性,表明了根區增溫在提高植物系統性免疫中的作用。通過生理生化和轉錄組數據分析,該研究發現,根區升溫可以激活番茄植株的免疫響應,具體表現為防御基因和PRR 的表達以及乙烯和活性氧的產生。進一步的突變體表型分析表明,根區增溫介導的植物免疫與水楊酸和乙烯的產生相關。總之,該研究表明根區增溫可以顯著提高番茄的系統性免疫,并且該過程可能依賴于水楊酸和乙烯信號。研究結果為農業生產中通過變溫控制植物抗病性提供了理論基礎。