专家点评：我们能否在不损害有益微生物适应力的情况下提高作物对病原菌的抗性？

植物抗病育种的一个主要成就是对大麦白粉病的广谱和持久控制，这是由易感基因Mildew locus O(Mlo)的隐性等位基因赋予的。尽管该基因的缺失赋予了对病原真菌的抗性，但Mlo类基因作为一个小基因家族存在于所有高等陆地植物中，这意味着对植物具有重要的但仍然未知的功能。最近Jacott等人的一项研究 (2020年；第343-351页)在《NewPhytologist》杂志上通过详细的表型和转录组分析表明：在谷类和蒺藜苜蓿的mlo突变体中，早期菌根定殖和激活胞内适应所需的关键宿主基因表达减少。因此，研究抗病性和易感性基因在有益相互作用中的作用，对可持续农业具有根本性的意义。

植物病原菌是植物健康的主要威胁。使用杀虫剂和除草剂、进行抗病育种和有针对性地对植物免疫组分进行遗传操作，都有效地减轻了它们的威胁。然而，有一个问题仍未得到解答：这是以适应有益微生物为代价的吗?

图1 功能性的MLO有助于活体营养病原菌在叶中和有益真菌在根中的定殖。(a) Bgh分生孢子侵染失败。(b) 成功侵染表皮细胞后形成的Bgh吸器(hau)。(c) 印度梨形孢侵染失败。(d) 印度梨形孢增殖和根皮层细胞中厚垣孢子(ch)的产生。(e) 大麦mlo根部的附着枝(hy)形成和侵染。(f) 根皮层细胞中的真菌丛枝(ar)。

图2 开发适应性更强的植物品种，有利于适应具有有益功能的微生物。在上个世纪，育种者主要是在高施肥和高保护制度下培育出具有最佳性能的作物。而对叶片病原菌的抗性一直是育种目标之一，对根系的关注较少。叶片和根部微生物组的分析为选择对有益微生物适应性最佳的植物铺平了道路，这些微生物甚至有助于防御病原菌。

评论专家：德国科隆大学Alga Zuccaro教授，Gregor Langen博士