成果介绍

对于土传病害来说，植物根系分泌物在整个病害三角中具有重要的桥梁与调控作用，从根系分泌物中筛选鉴定具有抑菌功能的关键活性组分并提高其分泌量，对探寻病害生物防治新途径具有深远意义。本成果从烟草咖啡酸-O-甲基转移酶（COMT）家族中鉴定出病原诱导型成员NtCOMT10，并证实其超量表达可同步提升根系分泌物中阿魏酸甲酯含量以及植株对黑胫病的抗性。

技术原理

咖啡酸-O-甲基转移酶（COMT）是依赖S-腺苷甲硫氨酸的甲基转移酶，处在木质素与酚酸类代谢的关键节点，可催化羟基肉桂酸类化合物的甲基化，是阿魏酸及其甲酯类物质累积的重要环节。烟草基因组中COMT家族分为三个亚家族，NtCOMT10属第二亚家族，其在抗病品种接种黑胫病菌后表达量显著上调，上调幅度与表达强度均高于感病品种，表明其表达水平与抗病表型直接关联。NtCOMT10超量表达后，植株根系向根际分泌的阿魏酸甲酯增加，在根表周围形成较高浓度的酚酸酯类化学环境，抑制病原菌游动孢子萌发与菌丝趋向侵染，降低根际病原菌基数，从而减轻发病程度。该机制的作用位点在根际，可通过根系分泌物含量与土壤病原菌数量直接观测，与以组织内抗性为主的传统评价方式形成互补。

需要说明的是，阿魏酸甲酯可作为直接施用的活性成分，其抑菌活性EC50为75 mg/L。

创新点

一是基因资源创新：首次从烟草COMT家族中鉴定并完整克隆NtCOMT10基因，明确其核苷酸序列与蛋白序列，确认为病原诱导型、抗病品种中响应最强的家族成员，为烟草抗黑胫病育种提供了可直接使用的基因元件。

二是产品形态创新：成果不局限于基因本身，其调控代谢产物阿魏酸甲酯作为可直接施用的活性成分，绕开品种审定上的周期和门槛，形成“基因—代谢物”双路径并行的转化方案。

主要技术指标

烟草等作物黑胫病病情指数下降2成以上、根际土中病原菌下降2倍。

市场应用前景

NtCOMT10可作为超量表达或基因编辑的靶标用于抗病材料创制，也可开发为表达量或序列标记；其调控产物阿魏酸甲酯环境相容性较好，工业合成条件成熟、成本较低，适合开发为植物源生物农药、植物免疫诱抗剂或土壤微生态调理剂。

成果成熟度

可以量产 通过中试 通过小试

已有样品 正在研发

是否已转化

否

是（转让 许可 技术入股

质押融资 其它 ）

效益

预期转化方式

转让 许可 技术入股

质押融资 其它

预期交易价格

13万元

主管部门

成果转化处

联系人

张广雨

联系电话

17561919974

邮箱

ycscgzhc@caas.cn

附件列表

1. 成果照片

成果照片1

成果照片2

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