植物细胞受到损伤后，其DNA会释放到细胞外成为胞外自身DNA (extracellular self-DNA，esDNA) 。最近研究发现，植物esDNA可以作为损伤相关分子模式诱导植物产生免疫反应；同时，esDNA能抑制植物生长，并被认为是一种自毒物质。但植物esDNA的作用机制尚不清楚。

近日，东北农业大学吴凤芝教授团队和中国农业大学杜敏敏教授合作在国际知名期刊Plant Physiology在线发表了题为“Plant extracellular self-DNA inhibits growth and induces immunity via the jasmonate signaling pathway”的研究论文，揭示了esDNA通过JA途径抑制植物生长并诱导植物免疫反应。

该研究以拟南芥和番茄为模式植物，首先证明了esDNA可以抑制根系生长、诱导ROS产生，并且该作用依赖于esDNA浓度。然后，通过转录组测序和遗传手段，证明了esDNA通过JA途径抑制根系生长、诱导ROS产生。同时，esDNA刺激了JA的合成和JA响应基因的表达。在JA途径突变体中，esDNA诱导的生长抑制、ROS产生和基因表达均减弱。最后，esDNA激发了植物对灰葡萄孢菌和丁香假单胞菌的抗性，该作用也依赖于JA途径。

esDNA通过JA途径诱导植物免疫的机理模式图

东北农业大学周新刚研究员为论文第一作者，东北农业大学吴凤芝教授和中国农业大学杜敏敏教授为该论文的通讯作者。东北农业大学研究生高欢、张鲜红、Muhammad Khashi u Rahman，意大利那不勒斯费德里科二世大学Stefano Mazzoleni教授也参与了本研究工作。本研究得到了国家自然科学基金项目和国家大宗蔬菜产业技术体系 (连作障碍克服技术研发岗位专家) 项目的资助。研究所用部分植物材料由中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究员、中国科学院东北地理与农业生态学研究所胡岩峰研究员提供。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad195