当前对早生性状的过度追求,致使部分茶树对茶橙瘿螨等害虫的田间抗性大幅下降。茶橙瘿螨以成螨、若螨刺吸茶树嫩芽汁液危害为主。该虫体型较小,在螨量较少时为害状不明显,隐蔽性强,在田间调查过程中较难被发现。螨量较多时被害叶脉发红,叶片失绿无光泽,严重时叶背呈现褐色锈斑,芽叶萎缩、干枯,状如火烧,甚至造成落叶,树势衰弱,茶叶产量、品质均受到严重影响。不仅如此,浙南地区春茶采收期与茶橙瘿螨的田间盛发期高度重叠(茶橙瘿螨每年3月份进入快速繁殖期,4~5月份进入发生高峰期),以及早生茶连年的大面积种植,致使浙南地区茶园茶橙瘿螨危害逐年加重,并上升为当前浙南茶园主要害虫。 基于此,本研究利用团队“浙江省茶树种质资源圃”种质资源优势,系统性开展了早生茶树种质茶橙瘿螨抗性鉴定工作。本研究发现,“平阳特早”相较于亲缘关系较近的“桂绿1号”等其他浙南早生系品种,表现出对茶橙瘿螨较高的抗性。同时,本研究基于比较转录组学和代谢组学技术,系统分析比较了“桂绿1号”和“平阳特早”两个品种在受到茶橙瘿螨危害后,在基因转录调控和代谢物积累方面存在的差异。结果表明,两个品种有关苯丙烷生物合成途径的基因在响应茶橙瘿螨危害方面显示出显著的变化差异。特别是在苯丙氨酸解氨酶、黄烷酮-3-羟化酶、羟基肉桂酰辅酶A莽草酸转移酶、油菜素类固醇-6-氧化酶1和赤霉素2β-双加氧酶的功能调控网络防御信号传导方面,两种品种表现出了显著的不同。在代谢物积累方面,得益于抗性品种在受到茶橙瘿螨虫害诱导后,苯丙烷生物合成途径的快速激活,更多的抗虫相关植物次生代谢产物—黄酮得以积累,进而促使茶树品种“平阳特早”对茶橙瘿螨表现出优异的抗性性状。
茶橙瘿螨危害对敏感(GL桂绿1号)和抗性(PYTZ平阳特早)茶树品种芽的影响 本研究揭示了浙南早生茶优势抗虫种质“平阳特早”基于苯丙烷类生物合成(phenylpropanoid biosynthesis)途径激活的诱导抗性形成机制,为浙南地区早生茶种质资源开发利用提供新思路,为茶橙瘿螨抗性育种提供理论基础。同时,该研究为国际首次从诱导抗性差异角度,系统比较分析和阐释茶树优势抗虫种质对茶橙瘿螨抗性的形成机制。相关研究在TOP级期刊BMC Genomics在线发表,原文链接:https://doi.org/10.1186/s12864-024-10877-z。
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