近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶樹遺傳育種團(tuán)隊(duì)在灰茶尺蠖誘導(dǎo)茶樹抗蟲機(jī)理解析方面取得重要進(jìn)展。研究論文以“(+)-Catechin, epicatechin and epigallocatechin are important inducible defensive compounds against Ectropis grisescens in tea plants”為題發(fā)表在國(guó)際知名期刊Plant, Cell & Environment(IF = 7.228)上。
為了抵御植食性昆蟲的為害，植物在進(jìn)化過(guò)程中形成了包括組成抗性和誘導(dǎo)抗性在內(nèi)的復(fù)雜防御體系。通過(guò)識(shí)別植食性昆蟲相關(guān)激發(fā)子和為害模式，植物啟動(dòng)體內(nèi)茉莉酸、水楊酸、乙烯、植物生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素和脫落酸等多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，并激活眾多轉(zhuǎn)錄因子，最終產(chǎn)生系統(tǒng)性的抗蟲防御反應(yīng)。兒茶素是茶葉中的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)和功能成分。對(duì)茶樹兒茶素類化合物的研究多集中于生物合成、對(duì)非生物脅迫的響應(yīng)，以及利用低溫、遮陰等非生物脅迫方法調(diào)控茶樹中兒茶素類化合物的含量從而改善茶葉品質(zhì)等方面。有研究結(jié)果證實(shí)兒茶素是黑楊體內(nèi)重要的誘導(dǎo)抗菌活性成分。然而，兒茶素是否是植物體內(nèi)的誘導(dǎo)抗蟲物質(zhì)至今尚未見報(bào)道。
灰茶尺蠖幼蟲及田間為害狀
研究人員以此為切入點(diǎn)，系統(tǒng)地研究了灰茶尺蠖幼蟲取食為害對(duì)后續(xù)幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育、兒茶素各組分含量和多種植物激素含量的影響;在明確差異兒茶素組分可顯著降低灰茶尺蠖幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育速率的基礎(chǔ)上，深入探究了多種植物激素信號(hào)途徑在其中的調(diào)控作用。研究結(jié)果表明，灰茶尺蠖幼蟲取食誘導(dǎo)茶樹兒茶素、表兒茶素和表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量顯著積累，最終產(chǎn)生直接防御反應(yīng);這一過(guò)程受茉莉酸、乙烯和植物生長(zhǎng)素信號(hào)途徑的共同調(diào)控。該項(xiàng)研究不僅建立了灰茶尺蠖幼蟲模擬取食的標(biāo)準(zhǔn)化方法，而且極大地加深了對(duì)茶樹與灰茶尺蠖互作關(guān)系的理解。
三種不同植物激素處理對(duì)灰茶尺蠖幼蟲體重及葉片中兒茶素含量的影響
本研究得到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。李喜旺助理研究員和張瑾助理研究員為該論文的共同第一作者，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所孫曉玲研究員為該論文通訊作者。
來(lái)源：中國(guó)茶葉學(xué)會(huì)
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