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番茄與印度梨形孢菌之共生與誘導番茄系統性抗病之研究

為了解決Sosso的問題，作者莊嘉茹 這樣論述：

印度梨形孢菌 (Piriformospora indica) 為宿主範圍極廣且具高農業應用價值之植物共生真菌。我們先前研究發現 P. indica 感染番茄與菸草根部後會誘導系統性防禦 (induced systemic resistance，簡稱ISR) 以抗多種根部與葉部病菌，而 RNA-seq 分析結果顯示番茄根部接種 P. indica 後之感染初期會調控植物代謝、賀爾蒙及逆境訊息傳導以利進行共生，且 P. indica 之數個效應蛋白質會影響番茄病害防禦，然而其中具體分子機制仍需進一步釐清。本研究以錐藍染色法觀察番茄感染 P. indica 後不同天數之根部，以解析此菌與番茄之共生

階段。轉錄分析結果顯示 P. indica 感染初期會誘導番茄根部之乙烯 (ethylene, ET)、水楊酸 (salicylic acid, SA) 及茉莉酸 (jasmonic acid, JA) 訊息路徑，共生晚期則持續促進番茄根部 ET 訊息路徑以利維持共生，且促進葉部 JA 訊息路徑產生。在共生早期 RLP6、ETR4、ETR6 及 NPL93 在番茄根部之轉錄表現會被誘導，且番茄全株性短暫靜默試驗所得結果指出，這些基因可能是藉由正調控 JA 與 SA 訊息路徑而參與對抗葉部病原菌 Botrytic cinerea (Bc) 與 Pectobacterium carotovorum

subsp. carotovorum (Pcc) 之防禦反應，且 RLP6 為 P. indica 之共生正向調控者。此外，針對六個 P. indica 之效應蛋白質基因的分析結果顯示，這些基因在共生不同時期具特異性表現，且依病害防禦反應與訊息路徑分析結果推論 PIIN_04363 、PIIN_07152 及 PIIN_09643 可能參與削減植物免疫反應之效應。本研究所得研究結果闡明P. indica 與番茄共生以及誘導 ISR 之關鍵訊息路徑與重要調控因子，預期應有助於未來進一步之基礎科研與農技應用發展。

Streptomyces cavourensis strain PES4於番茄幼苗疫病之防治潛力及其與植物之交互作用

為了解決Sosso的問題，作者趙婕 這樣論述：

番茄為全球具重要性之作物，生長過程遭受之病害影響其產量甚鉅，其中由Phytophthora capsici Leonian造成之番茄幼苗疫病為重要病害之一，而其防治策略除選用化學藥劑外，施用微生物製劑為較安全之防治選擇。鏈黴菌屬細菌為具有生物防治潛力之微生物，然而台灣目前較缺乏本土鏈黴菌活體生物製劑商品，有待開發具生物防治潛力之本土土壤鏈黴菌菌株。植物與根圈微生物之交互作用中，植物根分泌之醣類可被根圈微生物作為養分，而根圈微生物亦有抑制病害發生及提升植物防禦反應免於病原感染之效果。植物醣類運輸系統中SWEET (Sugar Will Eventually be Exported Transp

orters) 近年來亦有研究證實其參與植物病原菌感染過程，而目前尚未有SWEET轉運之醣類與鏈黴菌屬微生物之相關研究。本研究旨在由台灣本土分離篩選鏈黴菌屬微生物，並評估其應用於番茄幼苗疫病之防治潛力，另探討植物根部SWEET2醣類轉運系統及其轉運之醣類是否參與鏈黴菌菌株於植物根系纏據之作用，以期能瞭解植物根分泌醣類與根圈鏈黴菌之關係。本研究由本土植物根圈分離之鏈黴菌菌株中篩選出對多種植物病原菌具有拮抗性、不具植物毒性且對番茄幼苗疫病病原菌Phytophthora capsici具有最佳抑制率之鏈黴菌PES4菌株，並根據多基因序列親緣關係分析、International Streptomyce

s Project培養基之生長型態及碳素源利用差異，將此鏈黴菌菌株鑑定為Streptomyces cavourensis strain PES4。於接種P. capsici游走孢子前三週，每週於番茄幼苗澆灌100倍稀釋之S. cavourensis strain PES4培養液可顯著提升番茄幼苗在P. capsici感染下之存活率，相較於水處理可顯著提升42.2%，顯示S. cavourensis strain PES4為具生物防治潛力之菌株。為瞭解S. cavourensis strain PES4與植物根部SWEET2醣類轉運系統之關係，試驗中以野生型、SWEET2基因缺失及SWEET2大

量表現之阿拉伯芥植株測試S. cavourensis strain PES4纏據於其根系之情形，結果顯示PES4菌株於SWEET2基因缺失植株根系纏據量較野生型及SWEET2大量表現阿拉伯芥植株根系多。進一步收集各阿拉伯芥植株之幼苗分泌物進行PES4菌株對其趨化性測試，結果顯示S. cavourensis strain PES4對SWEET2基因缺失植株之幼苗分泌物有較高之趨化性，而對野生型及SWEET2大量表現植株幼苗分泌物之趨化性較低。另亦發現S. cavourensis strain PES4纏據於根系可誘導阿拉伯芥根SWEET2基因表現；且可誘導植株地上部水楊酸路徑之植物抗病相關基因P

R1及PR5之表現。而將S. cavourensis strain PES4孢子懸浮液注射於阿拉伯芥葉片可見癒傷葡聚糖累積之植物防禦反應誘發現象。綜合上述研究結果，顯示本土所分離之S. cavourensis PES4具防治番茄幼苗疫病潛力，而由阿拉伯芥模式植物系統試驗結果推論S. cavourensis PES4可受植物幼苗分泌之葡萄糖誘引並纏據於植物根系，與植物SWEET2醣類轉運系統交互作用，並進而誘導植物水楊酸路徑之抗病反應而對抗病原之感染。