安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)科研人員在茶樹(shù)害蟲(chóng)取食后的防御機(jī)制研究上取得新進(jìn)展

　　本網(wǎng)訊 近期，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹(shù)生物學(xué)與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋傳奎教授課題組和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所孫曉玲研究員課題組合作在國(guó)際知名期刊Plant, Cell & Environment（影響因子7.228）發(fā)表了題為“Herbivore-induced volatiles influence moth preference by increasing the β-Ocimene emission of neighbouring tea plants”的研究論文，該研究發(fā)現(xiàn)被茶尺蠖幼蟲(chóng)取食誘導(dǎo)的揮發(fā)物可激發(fā)鄰近茶樹(shù)β-羅勒烯的釋放，進(jìn)而提高鄰近健康茶樹(shù)對(duì)茶尺蠖成蟲(chóng)的驅(qū)避能力。這一研究將有助于深入認(rèn)識(shí)植物揮發(fā)物的生態(tài)功能，拓展對(duì)揮發(fā)物介導(dǎo)的植物間信號(hào)交流機(jī)制的新認(rèn)識(shí)。

 

　　在長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化中，植物在與害蟲(chóng)之間形成了多種防御策略。當(dāng)受到植食性昆蟲(chóng)取食時(shí)，植物會(huì)釋放多種揮發(fā)性化合物，不僅發(fā)揮直接或間接的防御作用，也可作為化學(xué)信號(hào)參與植物與植物直接的交流，激活臨近植物的防御反應(yīng)。盡管揮發(fā)性物質(zhì)與害蟲(chóng)之間的互作已有諸多報(bào)道，然而揮發(fā)性物質(zhì)在植物間信號(hào)交流中的作用及其激發(fā)抗性的機(jī)制尚不明晰。

　　在本研究中，課題組發(fā)現(xiàn)茶樹(shù)在被茶尺蠖幼蟲(chóng)取食時(shí)，會(huì)釋放多種揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)可提高鄰近植株對(duì)茶尺蠖成蟲(chóng)（特別是交配后的雌蟲(chóng)）的驅(qū)避能力。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)臨近健康茶樹(shù)釋放的揮發(fā)物的定性定量分析，結(jié)合茶尺蠖成蟲(chóng)行為分析，發(fā)現(xiàn)β-羅勒烯在其中發(fā)揮重要作用，結(jié)果表明：茶樹(shù)在被茶尺蠖取食時(shí)釋放的 （順）-3-己烯醇、芳樟醇、α-法尼烯和萜烯同系物DMNT可激發(fā)臨近植株β-羅勒烯的釋放。研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)通過(guò)關(guān)鍵通路抑制實(shí)驗(yàn)，結(jié)合特定揮發(fā)物暴露實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)被幼蟲(chóng)取食釋放的揮發(fā)物可通過(guò)Ca2+和JA信號(hào)通路激發(fā)臨近健康茶樹(shù)β-羅勒烯的釋放。該研究揭示了揮發(fā)物介導(dǎo)的植物間信號(hào)交流新機(jī)制，對(duì)開(kāi)發(fā)茶樹(shù)害蟲(chóng)綠色防控及新型農(nóng)作物蟲(chóng)害防治策略具有重要參考價(jià)值。

　　本研究成果，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)博士生荊婷婷和中國(guó)農(nóng)科院茶葉研究所碩士生錢(qián)肖娜為論文共同第一作者，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)宋傳奎教授與中國(guó)農(nóng)科院孫曉玲研究員為該論文通訊作者，宛曉春教授與校講席教授Wilfried Schwab也參與指導(dǎo)了此項(xiàng)工作。研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（31961133030；31870678；32022076），安徽省杰出青年科學(xué)基金目（1908085J12）、德國(guó)自然科學(xué)基金 （SCHW634/32-1；SCHW634/34-1）的資助。

 

　　文章鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14174