越南人参，又名元阳南七，为五加科人参属的多年生药用植物，主要分布在越南中部、北部和我国云南东南部，具有抗炎、抗肿瘤、抗伤害感受、抑制黑色素合成、抑制顺铂诱导的肾损伤、肝保护等功能，经济价值极高，野生药材在越南市场高达每公斤30万元人民币。为了保护野生资源，近10年，我国开始探索人工栽培并获得成功，但面临人工栽培后病害严重的困扰。因此，病害防控成为人工规模化栽培过程中必须解决的技术瓶颈。叶枯病是危害越南人参地上部分的一种毁灭性病害。然而，目前并不清楚越南人参叶枯病的病原菌，也不清楚越南人参抵御病原菌侵染的相关分子机制。

近日，昆明理工大学云南省三七资源可持续利用重点实验室崔秀明课题组在国际植物病理学权威期刊Molecular Plant Pathology（中国科学院一区Top，IF=4.9）在线发表了题为“Melatonin Enhances Panax vietnamensis Resistance to Leaf Blight Pathogen Neofusicoccum ribis via the PvWRKY40-PvCOMT2 Module-Driven Lignin Biosynthesis”的学术论文，首次分离并鉴定了越南人参枯病病原菌为真菌类新壳梭孢菌属的Neofusicoccum ribis，并揭示了越南人参通过合成木质素抵御叶枯病病原菌侵染的抗病机制，为越南人参的抗病遗传改良提供了首个分子标志物。

该研究采集了元阳县和金平县多个越南人参种植基地中的叶枯病植株进行了病原菌的分离，经过形态学和分子生物学鉴定其为真菌类新壳梭孢菌属Neofusicoccum ribis，人工接种分离菌株，可以引起越南人参叶片发病，症状与田间一致；利用转录组鉴定到了木质素合成通路和植物激素信号转导通路参与到了越南人参对N.ribis侵染的应答过程中；外源喷施茉莉酸、水杨酸、褪黑素发现褪黑素对木质素的诱导效果最佳，也能显著增加越南人参对N.ribis的抗性；进一步的分析发现，PvWRKY40与PvCOMT2不仅响应N.ribis侵染，还响应褪黑素的诱导。EMSA实验和双LUC实验证明了PvWRKY40与PvCOMT2启动子之间的特异性结合；通过叶盘法成功的在本氏烟草中过表达PvCOMT2，PvCOMT2-OE的烟草拥有更多的木质素含量，更粗壮的植物茎秆，更强的抗病能力。研究发现，越南人参在感知到Neofusicoccum ribis后，会激活体内JA、SA、MT的合成，内源褪黑素含量的上升抑制了PvWRKY40的表达水平，解除了PvWRKY40对PvCOMT2的抑制，最终引起木质素积累水平的提高，增强越南人参对Neofusicoccum ribis的物理抗性。

昆明理工大学生命科学与技术学院、云南省三七资源可持续利用重点实验室、云南省三七研究与开发创新团队崔秀明研究员和杨千讲师为该论文的通讯作者，昆明理工大学生命科学与技术学院硕士研究生艾明涛和博士研究生李雷林为论文的共同第一作者。本研究得到了云南省基础研究面上项目（202401AT070410）的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1111/mpp.70117