本研究以团队自主选育的茶树品种‘黔茶1号’（GPD茶树（2019）520007）两年生扦插苗为材料，首先对遭受小绿叶蝉取食后6、24、48h的叶片取样进行转录组测序分析。结果显示，与前人的研究结果类似，茶树遭受小绿叶蝉取食后显著提升了苯丙烷途径、类黄酮途径、α-亚麻酸途径、萜烯合成途径关键基因的表达，尤其在取食后的早期阶段；但是本研究发现，与各自的对照相比，上述关键基因在取食后不同时间点的表达趋势并不一致，多数在3个取样时间点呈现“上调—恢复—上调”的表达特征，推测茶树在小绿叶蝉取食后可能存在“胁迫响应—适应—防御反应”的过程。然后对茶树中已报道的四种主要防御激素茉莉酸（JA）、茉莉酸-异亮氨酸（JA-Ile）、脱落酸（ABA）和水杨酸（SA）检测：结果显示JA-Ile和ABA的含量在3个时间点均显著增加，JA虽然也在增加，但在48h时并未达到显著水平，SA则仅在24h时显著高于对照，其他时间点则显著低于对照；而从绝对含量变化来看，随着取食后时间延长，JA、JA-Ile和ABA的积累量逐渐降低，SA则是逐渐增多。这一方面说明这些防御激素的确参与了茶树对小绿叶蝉的取食响应，另一方面也表明了激素信号间的复杂关系。
最后基于激素含量变化及差异表达基因的共表达网络分析发现激素信号转导途径基因（如NCED、SnRK2、JAZ、JAR、MYC2、ERF、MPK 等）、一些已报道的防御代谢物合成基因（如CsOPR3、CsSAMT、CsJMT、CsLOX、CsHPL、CsTPS、CsGH1BG 等）以及防御相关转录因子基因（如WRKY、NAC、AP2、MYB 等）与整个过程中激素含量的变化密切相关且处于网络的中心。本研究结果为探究防御激素介导茶树防御小绿叶蝉的分子机制提供了重要基因资源，同时为小绿叶蝉的生态防控以及抗性品种选育奠定了基础。
图1 茶小绿叶蝉取食茶树叶片后不同时间点的差异表达基因及其富集通路
图2 茉莉酸（JA）、茉莉酸-异亮氨酸（JA-Ile）、脱落酸（ABA）和水杨酸（SA）四种防御激素在茶小绿叶蝉取食茶树叶片后不同时间点的含量变化
图3 基于加权基因共表达网络分析（WGCNA）的防御激素介导茶树响应小绿叶蝉关键候选基因发掘
原文链接：
https://doi.org/10.48130/BPR-2023-0004
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Beverage Plant Research 是一本开放获取的期刊，致力于传播饮料作物领域研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、评论和观点。主题范围包括但不限于饮料植物生物学、品质与化学分析、饮料植物与人类健康等。本刊由中国农业科学院茶叶研究所、中国茶叶学会与Maximum Academic Press联合出版，期刊主编由中国农业科学院茶叶研究所陈宗懋院士与美国农业部农业研究局张大鹏教授共同担任。目前期刊已被Scopus、CABI等国际知名大型数据库收录。
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