枯萎病是全球切花产业的严重威胁，对百合的影响尤其严重。这种疾病由尖镰孢菌引起，会因植物腐烂和死亡而造成重大经济损失。传统的育种方法很难培育出抗病品种，这主要是因为抗病性涉及复杂的遗传和代谢因素。应对这些挑战需要探索百合等野生物种的抗性机制，以确定作物改良的潜在途径和基因。

昆明理工大学的研究人员于2024年5月20日在《园艺研究》上发表了一项研究，研究了王百合对枯萎病的抗性。

该研究采用多组学方法，结合转录组学、蛋白质组学和代谢组学，解析这种野生百合的复杂防御机制。该研究强调了苯丙烷代谢在赋予抗性方面的关键作用，其意义可能为未来旨在提高具有商业价值的百合品种抗病性的育种计划提供指导。

该研究的多组学分析发现，在尖镰孢菌感染后，百合中苯丙烷代谢相关基因和途径显著上调。研究发现，抗病百合中木质素、黄酮类化合物和羟基肉桂酸等关键代谢物的积累水平高于易感百合。这些代谢物不仅通过增强细胞壁组成来增强植物的物理屏障，还表现出直接的抗真菌特性，抑制病原体的生长并降低其毒性。

此外，研究发现乙烯反应转录因子 (ERF)，尤其是 LrERF4，在调节这些代谢途径中起着关键作用。在易感百合品种中过度表达 LrERF4 可增强抗性，进一步强调苯丙烷代谢在植物防御策略中的重要性。这项综合分析为植物定量抗性的分子和生化基础提供了更深入的见解，为培育抗病作物开辟了新途径。

高级研究员刘迪秋博士强调了这项研究的意义，他说：“整合多种组学方法来了解复杂的植物防御机制至关重要。通过揭示苯丙烷代谢在百合抗枯萎病中的作用，我们为未来的育种计划提供了坚实的基础。像LrERF4这样的关键调控基因的发现为开发抗病品种开辟了新的可能性，并可能对园艺业产生变革性的影响。”

这项研究对园艺业具有深远的影响。确定苯丙烷代谢是百合的一种关键防御机制，为培育抗病百合品种提供了一个有希望的目标。此外，LrERF4 的调节作用为设计出对枯萎病和其他真菌疾病具有更高抗性的作物提供了机会。通过应用这些见解，育种者可以培育出更具抗性的植物，确保稳定的产量并减少因疾病造成的损失，最终使全球花卉市场受益。

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