植物免疫激发子可以激活植物自身的免疫应答,保护植物不受病原微生物的侵染。植物在面对病原微生物时,会通过胼胝质沉积和防卫基因表达等防卫反应抵抗病原微生物侵染,并通过水杨酸(SA)和茉莉酸/乙烯(JA/ET)抗病信号传导途径将侵染部位的抗病信号传递至整个植株,诱导未受侵染部位产生抗病反应。本研究发现了两个新型的植物免疫诱抗剂:枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis HN09和羟基戊菌酮,从植株水平,细胞水平和分子水平验证了其诱抗活性,并初步探索了其诱抗机理。在植株水平,分别在拟南芥,番茄和水稻中测试了HN09的诱抗活性。根部处理HN09可以显著提高番茄对番茄枯萎病的抗性。在拟南芥体系和水稻体系中HN09同样具有优异的诱抗活性。HN09处理后拟南芥对寄生性病原菌假丁香单胞菌Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000的抑制率达到44.38%;在感病水稻品种丽江新团黑谷和抗病水稻品种HNBL9中,HN09处理的水稻对稻瘟病菌的抑制率分别为50.7%和73.3%。同时,我们在拟南芥体系中测试了HN09次级代谢产物羟基戊菌酮的诱抗活性,其4个手性异构体B1、B2、B3和B4处理的拟南芥对DC3000的抑制率分别为2.63%,50.53%,66.58%和67.54%,说明B2、B3和B4的诱抗活性高于其来源菌株。在细胞水平,检测B1、B2、B3和B4处理的拟南芥在病原菌DC3000侵染时胼胝质沉积情况。其中,B2、B3和B4构型可以在DC3000侵染拟南芥时,提前并增强胼胝质沉积反应的发生,但B1构型不可以。在分子水平,通过RT-qPCR检测不同诱抗剂处理后植物防卫基因的表达。在拟南芥中,HN09、B2、B3和B4处理均能强烈诱导SA途径和JA/ET途径防卫基因的表达,B1可以诱导JA/ET途径防卫基因的表达,但对SA途径防卫基因表达没有显著影响。在水稻体系中,B1、B2、B3和B4诱导了JA合成酶基因AOS、LOX和转录因子NH1的表达上调。以上结果暗示着B1、B2、B3和B4可能主要通过JA/ET抗病途径激活植物免疫反应。根据转录组结果可知,B1、B2、B3和B4均诱导了大量抗病相关基因的差异表达,并主要富集在JA/ET抗病途径。在处理1,6和12 h,B3和B4共同诱导了大批相同基因的差异表达,其中,在处理12 h,B3和B4共同诱导的差异基因占总差异基因的58%,而B1和B2诱导的差异基因虽然有部分重合,但更具有特异性。这一结果暗示着,B3和B4诱导拟南芥抗病的作用机制可能相似,而B1、B2则各自通过不同的途径激发了植物的抗病反应。通过3个拟南芥突变体jar1、etr1和npr1表型实验,证实了JA/ET抗病途径确实参与了B2、B3和B4诱导的拟南芥对病原菌DC3000的抗病性,而B1在野生型拟南芥植株中不能诱导对DC3000的抗病活性,所以不能判断3个突变体对B1诱抗活性的影响。