沉香是瑞香科沉香屬（Aquilaria）樹幹木質部細胞受到外界脅迫而産生防禦反應後形成具有藥用、香薰、工業香料和收藏等高價值的樹脂，而野生沉香遠不能滿足市場需求。因此，人工沉香具有較大的發展前景。我國的沉香樹種主要為白木香（Aquilaria sinensis），非生物脅迫法（物理傷害或化學誘導）廣泛應用于促進白木香結香，但結香效果非常不理想。生物脅迫中的真菌誘導具有非常大的潛力，而高效真菌菌種是如何作用形成高質高産沉香的機制仍不清晰。

近日，澳门太阳集团9728网站符韻林教授團隊在真菌誘導白木香結香機制方面的研究成果《Structural, defense enzyme activity and chemical composition changes in the xylem ofAquilariasinensisduring fungus induction》（白木香木質部在真菌誘導過程中的結構、防禦酶活性和化學成分的變化），發表于農林科學領域期刊Industrial CropsandProducts（中國科學院一區Top，IF=5.9）。太阳生态學博士研究生劉天鳳、已畢業碩士研究生劉羽心為論文共同第一作者，符韻林教授為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金（32171702）的支持。

本研究采用高效結香真菌侵染白木香幼苗，研究了在此過程中木質部結構、組織化學、防禦酶活性以及化學成分的積累和原位分布的變化。研究結果顯示，随真菌接種時間的延長，在木質部形成了宏觀可見的腐爛層（DL），沉香層（AL）過渡層（TL）和健康層（HL），AL的占比不斷增加，其中TL是沉香持續積累的關鍵層。由HL至DL，木質部内具有生命活動的薄壁細胞活性下降甚至死亡。樹木為保持持續的生命活動，澱粉粒和可溶性還原糖等營養物質發生改變。與此同時，防禦反應啟動，使TL和AL中PAL，CAT，SOD活性以及丙二醛含量均增加。此外，真菌首先存活并聚集于木射線和内含韌皮部薄壁細胞内，為阻止真菌菌絲在木質部的擴散，出現沉香樹脂等内含物堵塞紋孔，擠壓菌絲以抑制真菌在木質部内繼續生長和擴散。因此，射線和内含韌皮部薄壁細胞是沉香積累的主要作用部位。倍半萜和2-（2-苯基乙基）色酮（PECs）作為沉香的特征成分主要在AL和DL中積累，集中分布于細胞壁的細胞角和細胞間層。最後，該研究提出不同層的百分比、PAL和澱粉粒是PECs的驅動因素，CAT是倍半萜的驅動因素。

圖一白木香接種真菌後木質部随時間的變化

圖二沉香特征成分的形成與影響因素的關系

該研究是基于高效結香真菌能誘導白木香形成高品質沉香基礎上而進行的深入探索。在此之前，符韻林教授團隊新發現了Gongronellabutleri、Saitozymapodzolica、Cladorrhinumbulbillosum、Humicolagrisea和Tetracladiummarchalianum可作為誘導沉香形成的新菌種，它們侵染白木香誘導的沉香質量能與野生沉香相媲美，此項研究成果《The formation and quality evaluation of agarwood induced by the fungi inAquilaria sinensis》（真菌誘導白木香形成沉香及其質量評價）發表于農林科學領域期刊Industrial Crops and Products（中國科學院1區Top，IF=5.645）。而本研究揭示了沉香形成的作用部位和驅動因素，這為今後揭示優質高産的沉香形成的分子機制奠定基礎。

原文鍊接：https://authors.elsevier.com/a/1i6cn3IipnyFCI

https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.114129