链格孢菌（Alternaria alternata）是一种营腐生性生活的病原真菌，其多个病理小种可感染马铃薯、梨、柑橘、烟草等经济作物，每年造成巨大的经济损失。目前尚无有效的防控方法，因此迫切需要了解经济作物及其野生近缘种抵御链格孢菌的分子机理，为病害防控提供理论和实践指导。

中国科学院昆明植物研究所吴建强团队（中德马普伙伴小组）的吴劲松研究员带领研究团队，以野生二倍体烟草（Nicotiana attenuata）为模式植物，研究了其长期演化形成的抵御链格孢菌入侵的分子机理。结果表明，当野生烟草感知到真菌入侵后，不仅会激活脱落酸信号系统，通过关闭气孔来抵御入侵（Sun et al., 2014, Plant Pathology），更重要的是快速激活茉莉酸（JA）信号通路，调控植物保护素scopoletin的生物合成来抵御真菌。

链格孢菌感染叶片后，植物在感染位点产生强烈的蓝色荧光，该荧光主要由scopoletin及其糖基化产物scopolin产生。当scopoletin生物合成的关键酶基因（NaF6'H1）被沉默后，野生烟草不再产生蓝色荧光物质，也无法积累scopoletin，从而变得高度感病。饲喂外源scopoletin可增强植物对链格孢菌的抗性。进一步的体外实验证明，scopoletin可直接抑制链格孢菌的生长，证实scopoletin是一种天然的、可抵御链格孢菌入侵的植物保护素。

当茉莉酸的生物合成途径被阻断，或茉莉酸受体被沉默时，植物即使感知到链格孢菌入侵，也无法积累scopoletin来抵御真菌，并变得高度感病。外源施加茉莉酸甲酯后，茉莉酸生物合成缺陷的植物在真菌入侵条件下恢复了大部分合成scopoletin的能力。这些结果表明，茉莉酸的生物合成和信号转导对植物合成scopoletin及抵御链格孢菌至关重要。进一步实验表明，茉莉酸调控的转录因子MYC2可部分调控scopoletin的生物合成。

有趣的是，不同叶龄的叶片对链格孢菌的抗性不同：成熟叶片感病，而幼嫩叶片抗病。实验结果显示，幼嫩叶片能更强地激活茉莉酸生物合成，产生更多scopoletin。这解释了田间链格孢菌在成熟烟草叶片上高发的原因。

该成果以“Scopoletin is a phytoalexin against Alternaria alternata in wild tobacco dependent on Jasmonate signalling”为题发表在《Journal of Experimental Botany》上。硕士研究生孙欢欢为第一作者。