铁信号部分地作为植物免疫系统对抗病原体

铁(Fe)是植物不可或缺的微量营养素，因为它是许多重要细胞过程所必需的。为了在缺铁环境中生存，植物进化出复杂的缺铁反应以维持铁稳态。

最近的研究表明，缺铁会导致植物对多种病原体产生抗性。然而，缺铁诱导对病原体产生抗性的分子机制尚不清楚。

中国科学院西双版纳热带植物园(XTBG)的研究人员在《新植物学家》上发表的一项研究表明，接种灰葡萄孢(一种具有坏死性生活方式的空气传播植物病原体)激活了植物的缺铁反应，从而进一步诱导乙烯合成，然后诱导对B.cinerea的抗性。

研究人员评估了拟南芥缺铁诱导的对灰霉病菌的抗性，确定了一些参与缺铁反应的基因的表达，并评估了一些铁信号突变植物对灰霉病菌的抗性。

他们发现B.cinerea接种叶子激活了拟南芥根部的缺铁反应。Fe信号转导的关键成分FIT(FER样缺铁诱导转录因子)和bHLHIb是诱导对B.cinerea的抗性所必需的。缺铁以FIT-bHLHIb模块依赖性方式诱导根腺苷甲硫氨酸(SAM)合成酶(SAM1和SAM2)的表达。

他们进一步揭示了SAM1和SAM2的诱导促进了乙烯的生物合成，从而增强了叶片对B.cinerea的抗性。

研究人员提出，B.cinerea感染会增加Fe消耗并导致Fe缺乏，进而激活基于乙烯的针对B.cinerea的免疫力。

“植物通过感知Fe状态来感知B.cinerea的入侵，并利用Fe信号激活乙烯通路以对抗B.cinerea。这项研究揭示了Fe信号也作为植物免疫系统抵抗病原体的一部分发挥作用，”说XTBG的梁钢。