Cotton Recruits Soil‐Derived Delftia tsuruhatensis to Suppress Aphid Detoxification Via Salicylic Acid‐Mediated Defense

水杨酸 蚜虫 茉莉酸 生物 戒毒(替代医学) 植物对草食的防御 寄主(生物学) 防御机制 韧皮部 先天免疫系统 食草动物 植物 昆虫 微生物学 植物免疫 细菌 微生物群 系统获得性抵抗 全生物 基因沉默
作者
Hui Xue,Fengchao Diao,Qiqing Yu,Xiangzhen Zhu,Tingfang Zhong,Li Wang,Kai Zhang,D C Li,Jichao Ji,Junyu Luo,Jinjie Cui,Xueke Gao
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:: e75321-e75321
标识
DOI:10.1002/advs.75321
摘要

The synergistic defense between microorganisms and plants holds significant ecological importance in resisting pest attacks. Herbivorous insects pose a significant threat to global agriculture. While plants deploy defense hormones like jasmonic acid (JA) and salicylic acid (SA), the role of beneficial microbes in enhancing these defenses remains underexplored. This study unveils a novel tripartite interaction in which cotton actively mobilizes the soil-derived bacterium Delftia tsuruhatensis to roots and leaves upon aphid attack, reshaping its microbiome for defense. Following aphid infestation, the abundance of D. tsuruhatensis was increased significantly in both roots and leaves. Inoculation of cotton with D. tsuruhatensis significantly reduced aphid fitness, inhibiting phloem feeding, decreasing survival, prolonging nymphal development, and impairing reproduction. Mechanistically, we found that D. tsuruhatensis activates the host plant's SA signaling pathway. This plant-mediated response, in turn, effectively suppresses the expression of a key aphid detoxification gene, UGT2B17 (UDP-glucosyltransferase 2B17), compromising the insect's ability to metabolize plant defenses. Furthermore, the combination of D. tsuruhatensis and RNAi-mediated silencing of UGT2B17 synergistically enhanced aphid mortality. Our results elucidate a sophisticated defense strategy wherein the host plant leverages a beneficial microbe to augment its innate immunity through cross-kingdom gene regulation, ultimately disarming the pest's detoxification system.
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