作为种地人,你可能遇到过这样的情况:田里几棵作物感染了病菌,过几天却发现周围的作物没被传染,反而长得更健壮了?这背后藏着植物的 “高阶防御技能”—— 系统获得性抗性(SAR),而近期《Nature Plants》的一项研究,终于揭开了调控这一技能的 “核心信号兵”—— 茉莉酸的神秘面纱!

今天就带大家搞懂:茉莉酸如何让作物从 “局部抗病” 升级为 “全身免疫”,以及这一发现对咱们种地有啥实际用处~
先搞懂:植物的 “免疫防御体系” 是啥?
植物没有免疫系统,但进化出了两套 “抗敌系统”:
局部防御(ETI):当病菌入侵时,植物被感染的细胞会快速 “自杀”( hypersensitive cell death),形成坏死斑,把病菌困在原地;
全身防御(SAR):局部 “战斗” 打响后,植物会释放信号分子,通知全身细胞启动防御,就算后续遇到其他病菌,也能快速反击,相当于 “一次感染,终身免疫”。
过去我们以为水杨酸(SA)是 SAR 的 “主力军”,但这项新研究发现,一直被忽视的茉莉酸(JA),才是启动 SAR 的 “急先锋”—— 它能让信号以 “光速” 传遍全身,激活广谱抗性。
茉莉酸:植物的 “免疫信号快递员”
茉莉酸不是 “新物质”,它是植物自身合成的一种激素,之前只知道它能帮作物抗虫,没想到在抗病领域是 “隐藏大佬”。研究团队通过精准实验,摸清了它的 “工作流程”:

当病菌入侵时,植物被感染的细胞会快速合成茉莉酸 —— 就像前线士兵发出 “敌袭警报”。这里有个关键发现:茉莉酸的合成不依赖水杨酸等传统信号,是独立的 “快速反应通道”,能在感染后 3 小时内启动。
2. 信号传播:30 分钟传遍全身,比快递还快
茉莉酸信号的传播速度超出想象:
3 小时:信号先出现在感染叶的叶柄(相当于植物的 “主干道”);
3 小时 30 分钟:扩散到相邻叶片;
4.5 小时:全身信号达到峰值,此时感染叶还没出现明显坏死。
更厉害的是,它通过植物的维管组织和表皮细胞双重路径传播,确保 “信号不丢失、不延迟”,让全身细胞提前进入 “戒备状态”。
3. 信号生效:激活全身 “防御基因”
茉莉酸到达目标细胞后,会和细胞内的 “受体”(COI1 蛋白)结合,解锁下游的防御基因 —— 比如合成抗菌物质、强化细胞壁,让病菌就算入侵也无法立足。
这里有个关键知识点:茉莉酸的活性形式是 “茉莉酸 - 异亮氨酸共轭物(JA-Ile)”,而有些病菌会分泌模拟 JA-Ile 的物质(如冠菌素 COR),试图干扰信号传递,这也解释了为啥有些病菌能突破防御。
对种地人来说,这意味着啥?
这项研究不止是理论突破,更给农业生产提供了 3 个实用方向:
1. 精准喷施茉莉酸,增强作物抗性
既然茉莉酸能启动全身免疫,我们可以在作物关键生长期(如苗期、花期),外源喷施低浓度茉莉酸,让作物提前 “激活防御”,减少病虫害发生。注意:茉莉酸浓度要控制好,浓度过高会抑制生长。
2. 培育 “高茉莉酸合成” 品种
通过育种技术,筛选茉莉酸合成能力强的品种,这类品种的 SAR 系统更灵敏,抗病虫能力更强,能减少农药使用。
3. 科学搭配农药,避免信号干扰
有些农药可能会抑制茉莉酸的合成或信号传递,搭配使用时要注意:比如避免在喷施茉莉酸后立即使用强氧化剂类农药,以免破坏信号分子。
这些误区要避开!
误区 1:茉莉酸能替代农药?No!它是 “免疫增强剂”,不是 “杀菌剂”,严重感染时还是要配合农药使用;
误区 2:浓度越高越好?No!茉莉酸会抑制植物生长,过量喷施会导致减产,一定要按推荐剂量使用;
误区 3:所有作物都适用?茉莉酸的作用在拟南芥、番茄、水稻等作物中已被证实,但不同作物的敏感浓度不同,使用前建议先做小范围试验。
总结
植物的防御系统远比我们想象的精密,茉莉酸作为 “免疫信号快递员”,用快速、高效的信号传递,让作物实现 “局部感染,全身免疫”。对咱们种地人来说,读懂植物的 “信号语言”,就能通过科学调控,让作物自己变得更健壮 —— 这既是减少农药使用的绿色农业方向,也是提高产量的实用技巧。
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