细菌、真菌、卵菌和病毒等多种病原菌的侵染常引发各种植物病害，严重影响作物的产量和品质，给农业生产造成重大威胁。传统的病害控制方法依赖于化学农药的使用，但长期过量使用化学农药可能带来环境和健康风险，并可能催生病原菌的耐药性。因此，寻求既安全、环保又可持续的植物病害防控新策略对农业生产具有重大意义。在这一背景下，绿色有效的植物免疫诱抗技术受到了越来越多的关注。生物源的植物免疫诱导剂通过唤醒植物内在的防御机制，有效提升植物抵抗病原菌的能力，同时其生物可降解的特性避免了带来环境污染的风险。烟酰胺单核苷酸(NMN)，这一在人类医学和健康领域被誉为“青春之源”的天然化合物，因其在细胞能量代谢中的核心作用以及对抗衰老和多种疾病的潜在疗效而备受瞩目。尽管在人类健康领域取得了显著成就，但NMN在植物科学中的应用还鲜有报道。最新研究成果指出，NMN有望作为一种植物免疫诱导剂，对抗植物真菌性病害。然而，NMN是否能够为植物提供针对多种病原菌的广谱抗性，以及其激活植物免疫反应的具体机制，仍有待进一步探索和阐明。

近期，陕西师范大学生命科学学院张美祥教授团队完成的题为“Nicotinamide mononucleotide confers broad-spectrum disease resistance in plants”的研究作为封面论文在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 3期正式发表。

该研究深入探讨了生物活性核苷酸NMN在诱导植物免疫方面的应用潜力，发现外源施加的NMN能够显著提升烟草对多种植物病原菌的抗性，包括青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)、丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)、寄生疫霉菌(Phytophthora parasitica)和烟草花叶病毒(TMV)。NMN在50 μM ~ 600 μM的浓度范围内具有较好的效果，其中75 μM的NMN效果最明显。NMN预处理提高植物抗病性的作用可持续长达10天。除烟草外，NMN预处理还可增强番茄和辣椒两种作物对多种植物病原菌的抗性，这些结果表明NMN能够赋予植物广谱抗病性，在农业生产中应用前景广阔。

此外，qRT-PCR分析表明，NMN显著上调了模式触发免疫(PTI)标记基因和水杨酸(SA)标记基因的表达，说明NMN通过诱导PTI和SA介导的免疫来增强植物抗性。NMN在NMN腺苷基转移酶(NMNAT)的催化下合成NAD，NAD也具有提高植物抗病性的作用，且该作用依赖于其受体LecRK-I.8。有趣的是，该团队发现NMN诱导植物抗病性的作用在NMNAT沉默的植物和NAD受体突变体lecrk-I.8中均没有显著降低，表明NMN诱导的植物免疫存在不依赖于NAD的信号通路。

该研究中NMN赋予植物广谱抗病性的结果为保护作物免受多种植物病原菌的侵染提供了一种简单、环保、有前景的策略；NMN诱导植物免疫的机制的探索性研究也为未来进一步深入解析NMN的功能机制提供了重要线索。

陕西师范大学生命科学学院博士后张双喜，硕士生魏新林和福建省农业科学院植物保护研究所福建省作物有害生物监测与治理重点实验室王荣波博士为该文章的共同第一作者，陕西师范大学生命科学学院张美祥教授和安玉艳副教授为该文章的共同通讯作者，陕西师范大学生命科学学院崔浪军教授、强毅教授、硕士生沈鹤静、游何欢、福建省农业科学院植物保护研究所福建省作物有害生物监测与治理重点实验室刘裴清研究员共同参与了这项工作。该研究得到了陕西省技术创新引导计划(基金)资助项目(2023QYPY2-01)、国家自然科学基金(32072399, 32302296, 32372483)、中央高校基本科研业务费 (GK202201017, GK202207024)、福建省作物有害生物监测与治理重点实验室开放基金 (MIMCP-202203)等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.04.027

Cite this article: Shuangxi Zhang, Xinlin Wei, Rongbo Wang, Hejing Shen, Hehuan You, Langjun Cui, Yi Qiang, Peiqing Liu, Meixiang Zhang, Yuyan An. 2026. Nicotinamide mononucleotide confers broad-spectrum disease resistance in plants. Journal of Integrative Agriculture, 25(3): 1064-1073.

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