Beverage Plant Res | 广东省农业科学院茶叶研究所和中国科学院华南植物园在茶树抗虫挥发性物质研究方面取得进展
茶树生长在暖温带和亚热带地区，容易受害虫危害，给茶叶生产造成损失。为了防治害虫，化学农药的频繁使用容易导致害虫产生抗药性以及环境污染等问题。植物源杀虫剂是一种安全的防控技术，其利用植物自身的防御次生代谢物对害虫进行绿色防控。近年来，大量的研究表明许多植物的次生代谢物——昆虫侵害诱导的挥发性物质（Herbivore induced plant volatile，HIPV）具有重要的生态学功能，包括直接防御、吸引天敌和信号传导等。因此，发掘茶树中具有抗虫潜力的共性挥发性物质，并解析其释放规律和生物合成机制具有重要意义。
2024年1月，Beverage Plant Research 在线发表了广东省农业科学院茶叶研究所和中国科学院华南植物园题为Emission pattern and anti-insect function of indole from tea plant (Camellia sinensis) attacked by tea geometrids 的研究论文。论文探索了茶树中重要HIPV吲哚的抗虫功能，并解析了茶树主要害虫之一茶尺蠖侵害诱导茶树释放吲哚的规律及其生物合成机制。
研究发现，直接饲喂含吲哚的茶粉不会影响茶尺蠖的生长，但饲喂经吲哚熏蒸处理的叶片可造成其体重下降、生长延缓，且吲哚可吸引茶尺蠖的天敌胡峰，这些结果表明HIPV吲哚具有间接的抗虫功能（图1）。模拟昆虫侵害损伤处理的结果显示吲哚在白天中午时间段的释放量较高，在晚上午夜时间段的释放量较低。连续单一的光条件处理实验表明吲哚在连续光照条件下的释放量显著高于连续的黑暗条件。通过吲哚合成结构基因的表达量分析发现，吲哚的规律性释放可能与CsTSB2 规律性表达相关。通过蛋白的互作分析发现CsTSA和CsTSB2存在互作关系（图2），进一步证实CsTSB2 是吲哚规律性合成的关键调控基因。本研究结果不仅有助于提高茶树中吲哚抗虫功能和生物合成的认识，也可为茶园的绿色防控提供重要的信息。
图1 茶树HIPV吲哚直接和间接抗虫功能的评价
图2
吲哚生物合成蛋白CsTSA和CsTSB2的互作分析广东省农业科学院茶叶研究所黎健龙研究员和中国科学院华南植物园简国泰博士生为该论文的共同第一作者，中国科学院华南植物园曾兰亭研究员和杨杰助理研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了广东省自然科学基金（2021A1515010930）等项目的支持。
广东省农业科学院茶叶研究所茶树生态栽培团队以生态、优质、高效、低碳与可持续发展为目标，围绕生态茶园建设、茶树生理与生态，开展应用基础理论研究及关键技术集成与示范推广，为发展产品安全、环境友好、节约高效的绿色茶产业提供技术支撑。中国科学院华南植物园茶树次生代谢与资源利用研究团队主要研究领域是茶树特色生物学基础研究与资源可持续高效利用，针对当前茶学学科和茶产业存在的核心问题，结合自身的优势，通过多学科交叉融合，开展“茶叶品质化学与生物学基础研究”和“茶叶质量安全控制与资源高效利用研究”。
广东省农业科学院茶叶研究所茶树生态栽培团队
原文链接：
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About Beverage Plant Research
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伊利诺伊理工大学Brian Schaneberg博士共同担任。目前期刊已被Scopus、CABI等大型数据库收录。
期刊官网：
www.maxapress.com/bpr
投稿链接：
mc03.manuscriptcentral.com/bevpr
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