類黃酮是茶樹(shù)體內(nèi)重要的次生代謝產(chǎn)物，不僅是茶葉重要風(fēng)味品質(zhì)及健康屬性形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，而且在茶樹(shù)的防御中發(fā)揮關(guān)鍵作用。黃酮醇屬于黃酮類化合物,是黃酮類化合物中數(shù)量最多,分布最廣泛的一類，在茶樹(shù)等植物的抗蟲(chóng)中發(fā)揮積極作用。黃酮醇在茶樹(shù)中主要以糖苷形式儲(chǔ)存，但截止目前其糖苷化機(jī)制及在茶樹(shù)抗蟲(chóng)中的生理功能仍不清晰。
近期，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋傳奎/荊婷婷課題組和中國(guó)農(nóng)科院茶葉研究所孫曉玲研究員合作在Plant, Cell & Environment上發(fā)表了題為“UGT89AC1‐mediated quercetin glucosylation is induced upon herbivore damage and enhances Camellia sinensis resistance to insect feeding”的研究論文，發(fā)現(xiàn)茶尺蠖幼蟲(chóng)取食可顯著誘導(dǎo)茶樹(shù)葉片中槲皮素-3-O-葡萄糖苷含量積累，并進(jìn)一步解析了其參與茶尺蠖防御的新機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn)茶樹(shù)被茶尺蠖幼蟲(chóng)取食后，葉片中槲皮素糖苷含量隨著取食時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸積累。通過(guò)對(duì)茶尺蠖幼蟲(chóng)取食后葉片UGTs的表達(dá)及糖苷含量分析，篩選到一條受茶尺蠖取食顯著誘導(dǎo)的糖基轉(zhuǎn)移酶基因UGT89AC1，其編碼蛋白在體外具有催化槲皮素-3-O-葡萄糖苷合成的功能。結(jié)合UGT89AC1基因沉默和人工飼料添加飼喂實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步明確了槲皮素糖苷具有抑制茶尺蠖幼蟲(chóng)取食的生理功能。茉莉酸（JA）是介導(dǎo)茶樹(shù)抗蟲(chóng)防御反應(yīng)的重要植物激素，MYC2是JA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子。本研究發(fā)現(xiàn)JA及其衍生物JA-ILE、MeJA的外源噴施均可顯著誘導(dǎo)UGT89AC1的表達(dá)，抑制轉(zhuǎn)錄因子MYC2的表達(dá)則可顯著降低UGT89AC1的轉(zhuǎn)錄水平。結(jié)合UGT89AC1啟動(dòng)子分析，推測(cè)茶尺蠖幼蟲(chóng)取食誘導(dǎo)的槲皮素糖苷化過(guò)程可能受JA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中MYC2的直接調(diào)控。該研究為槲皮素等黃酮醇化合物糖苷調(diào)控提供了依據(jù)，為茶樹(shù)害蟲(chóng)的綠色防控及新型農(nóng)作物蟲(chóng)害防治策略開(kāi)發(fā)提供了參考。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室荊婷婷副教授和博士生杜文凱為論文共同第一作者，安徽農(nóng)大宋傳奎教授與中國(guó)農(nóng)科院孫曉玲研究員為論文通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，國(guó)家自然科學(xué)基金，中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目、安徽省優(yōu)秀科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的資助。
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