安徽农业大学科研人员在茶树害虫取食后的防御机制研究上取得新进展
2021-09-01 16:44:46来源: 安徽农业大学
本网讯 近期，安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室宋传奎教授课题组和中国农业科学院茶叶研究所孙晓玲研究员课题组合作在国际知名期刊Plant, Cell & Environment（影响因子7.228）发表了题为“Herbivore-induced volatiles influence moth preference by increasing the β-Ocimene emission of neighbouring tea plants”的研究论文，该研究发现被茶尺蠖幼虫取食诱导的挥发物可激发邻近茶树β-罗勒烯的释放，进而提高邻近健康茶树对茶尺蠖成虫的驱避能力。这一研究将有助于深入认识植物挥发物的生态功能，拓展对挥发物介导的植物间信号交流机制的新认识。
在长期协同进化中，植物在与害虫之间形成了多种防御策略。当受到植食性昆虫取食时，植物会释放多种挥发性化合物，不仅发挥直接或间接的防御作用，也可作为化学信号参与植物与植物直接的交流，激活临近植物的防御反应。尽管挥发性物质与害虫之间的互作已有诸多报道，然而挥发性物质在植物间信号交流中的作用及其激发抗性的机制尚不明晰。
在本研究中，课题组发现茶树在被茶尺蠖幼虫取食时，会释放多种挥发性物质，这些物质可提高邻近植株对茶尺蠖成虫（特别是交配后的雌虫）的驱避能力。通过进一步对临近健康茶树释放的挥发物的定性定量分析，结合茶尺蠖成虫行为分析，发现β-罗勒烯在其中发挥重要作用，结果表明：茶树在被茶尺蠖取食时释放的 （顺）-3-己烯醇、芳樟醇、α-法尼烯和萜烯同系物DMNT可激发临近植株β-罗勒烯的释放。研究团队继续通过关键通路抑制实验，结合特定挥发物暴露实验，发现被幼虫取食释放的挥发物可通过Ca2+和JA信号通路激发临近健康茶树β-罗勒烯的释放。该研究揭示了挥发物介导的植物间信号交流新机制，对开发茶树害虫绿色防控及新型农作物虫害防治策略具有重要参考价值。
本研究成果，安徽农业大学博士生荆婷婷和中国农科院茶叶研究所硕士生钱肖娜为论文共同第一作者，安徽农业大学宋传奎教授与中国农科院孙晓玲研究员为该论文通讯作者，宛晓春教授与校讲席教授Wilfried Schwab也参与指导了此项工作。研究工作得到了国家自然科学基金（31961133030；31870678；32022076），安徽省杰出青年科学基金目（1908085J12）、德国自然科学基金 （SCHW634/32-1；SCHW634/34-1）的资助。
文章链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14174
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