近日，云南省农业科学院甘蔗研究所甘蔗遗传育种与应用创新团队胡鑫博士以第一作者在国际著名学术期刊《BMC Plant Biology》上在线发表了题为“Auxin dysregulation: a key early event in sugarcane susceptibility to Sporisorium scitamineum”的研究论文，该论文系统揭示了生长素在甘蔗-黑穗病菌互作中的早期调控机制，阐明了病原菌通过操纵生长素信号以削弱寄主免疫、促进侵染的分子策略。

甘蔗是全球重要的糖料和能源作物，而由鞭黑粉菌（Sporisorium scitamineum）引起的甘蔗黑穗病是对甘蔗产业危害最为严重的真菌病害。项目组在前期研究中发现（相关研究2024年发表在中科院1区农林科学领域TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》），生长素在甘蔗与黑穗病菌互作中发挥重要作用，在此基础上，项目组进一步研究确证：高浓度吲哚乙酸（IAA）体外处理可直接抑制病菌生长，但在寄主体内IAA则促进病菌侵染与定殖。

为揭示IAA调控病菌生长的机制，项目组利用外源激素处理、生理生化分析、比较基因组学、基因表达谱及分子生物学等技术手段，系统揭示了甘蔗-黑穗病菌早期互作的IAA调控模型，即病原菌通过动态上调自身IAA合成基因（如SsIad13/16）产生生长素，协同诱导效应子（如 Tin2, Pep1, Srt1）表达，进而抑制寄主抗氧化系统、干扰类黄酮防御、重塑宿主碳流与营养分配，最终创建一个有利于病菌定殖的感病微环境。而固有的抗氧化稳态维持能力和更强的免疫响应，能够有效阻断这一致病循环。该研究系统揭示了生长素在甘蔗黑穗病中的核心调控作用，为解析病原菌致病机制提供了新视角，也为靶向IAA合成通路或效应子的抗病育种奠定了重要理论基础。

甘蔗所刘新龙研究员为该论文的通讯作者，云南农业大学在读博士生罗正英、甘蔗所任生林、张静、徐超华、李纯佳等参与研究。该研究得到了热带作物生物育种全国重点实验室、云南省甘蔗遗传改良重点实验室、云南省作物生产与智慧农业重点实验室项目（2024ZHNY08）、广西科技重大专项（Guike AA23073001）、云南省种业联合实验室项目（202205AR070001-13）及国家糖料产业技术体系（CARS-17）的资助。

原文链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s12870-026-08187-5

图1 论文标题页

图2 不同处理下感抗病品种中鞭黑粉菌定殖的组织学观察与定量分析

图3 甘蔗与鞭黑粉菌早期互作中IAA介导的调控网络工作模型