中科院成都生物所譚紅研究員團隊大量田間試驗發(fā)現，使用低濃度外源S-ABA (以下簡(jiǎn)稱(chēng)ABA，2~4 mg/L)處理作物后，能顯著(zhù)提高多種作物的廣譜抗病特性。
為研究ABA誘導的抗病分子機制，馬欣榮課題組以番茄為材料，整合轉錄組及microRNAs（miRNAs）組學(xué)分析外源ABA對番茄基因表達的作用。轉錄組分析顯示，外源低濃度的S-ABA (2 mg/L，7.58 μmol/L)噴施葉面，引起番茄葉片中大量基因對ABA產(chǎn)生響應。超過(guò)21,700(約55%)個(gè)unigenes對ABA產(chǎn)生響應，其中約13%的基因（2,787）表達發(fā)生顯著(zhù)變化，顯著(zhù)上調的為1,952個(gè)，是下調的2.3倍（下調的為835個(gè)）。進(jìn)一步分析顯示，ABA不僅能顯著(zhù)提高非生物脅迫抗性基因的表達，而且能顯著(zhù)上調大多數抗病相關(guān)基因如NBS-LRRs，AP2/EREBPs，serine/ threonine-protein kinases，PAL、PPO、POD、幾丁質(zhì)酶等的表達，同時(shí)與抗病相關(guān)的水楊酸、乙烯，茉莉酸信號通路上的基因也上調。
關(guān)聯(lián)miRNAs分析，ABA顯著(zhù)改變miRNAs的組成和表達豐度， 大多數miRNAs下調表達，相應的抗病、抗逆靶基因表達上調。miRNAs與靶基因表達呈負相關(guān)，通過(guò)誘導靶基因mRNA的降解或抑制蛋白翻譯參與轉錄和轉錄后調控。
因此，ABA (S-ABA)誘導植物對病原菌的抗性，途徑之一可能是通過(guò)調節miRNAs和相關(guān)基因的表達，啟動(dòng)植物的防御機制，從而引起一系列生理生化變化來(lái)實(shí)現的。
研究結果為綠色農業(yè)生產(chǎn)應用提供理論支持及方法，為實(shí)現作物“兩減一增”做出貢獻。該研究獲得科學(xué)院重點(diǎn)項目及STS項目資助。
發(fā)表論文：
1. Hai-Yang Cheng?, Yan Wang?, Xiang Tao?, Yan-Fen Fan, Ya Dai, Hong Yang, Xin-Rong Ma*. Genomic profiling of exogenous abscisic acid-responsive microRNAs in tomato (Solanum lycopersicum). BMC Genomics, 2016, 17: 423-435.
2. Yan Wang?, Xiang Tao?, Xiao-Mei Tang, Liang Xiao, Jiao-long Sun, Xue-Feng Yan, Dan Li, Hong-Yuan Deng and Xin-Rong Ma*. Comparative transcriptome analysis of tomato (Solanum lycopersicum) in response to exogenous abscisic acid. BMC genomics, 2013, 14: 841-854.
3. Weiwei Song, Xinrong Ma, Hong Tan, Jinyan Zhou. Abscisic acid enhances resistance to Alternaria solani in tomato seedlings. Plant Physiology and Biochemistry, 2011, 49(7): 693-700.
