茶树新梢响应茶蚜取食的代谢物变化研究

茶蚜是春季茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)的主要害虫,严重影响茶叶的产量和品质。次生代谢物质在植物防御蚜虫危害过程中具有重要作用,研究茶蚜为害下茶树新梢次生代谢物的变化有利于筛选和培育抗蚜茶树品种。本研究以茶蚜为害和未为害的茶树品种‘鄂茶一号’新梢为材料,开展了代谢组学分析和主要代谢物定量分析,检测了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性和脯氨酸(Pro)含量。结果显示,‘鄂茶一号’茶蚜危害率高达35.4%,对茶蚜中等抗性。茶蚜为害后,新梢中PAL活性轻微上升,PPO活性显著提高,可溶性糖、黄酮和Pro含量显著上升,而茶多酚含量显著下降。茶蚜为害诱导了8个代谢物质显著差异变化,包括3个初生代谢物和5个次生代谢物。3个初生代谢物全部上调表达,可能为次生代谢物合成提供前体,也可能改变茶蚜生存所需的营养物质。5个次生代谢物包括1个茉莉酸类物质JA-Ile和4个类黄酮物质,JA-Ile作为防御信号物质显著上调表达,激活茶树下游防御体系,类黄酮作为防御物质直接参与茶蚜防御。研究结果表明JA-Ile、类黄酮和Pro可能是茶树防御茶蚜的主要物质。