來源:植物與環(huán)境PCE
植物在與害蟲的長期協(xié)同進化中形成了多種防御策略。當受到植食性昆蟲取食時,植物會釋放多種揮發(fā)性化合物進行直接或間接防御,也作為化學信號參與植物與植物間的交流,以激活鄰近植物的防御反應。揮發(fā)性物質(zhì)與害蟲之間的互作已有很多報道,然而揮發(fā)性物質(zhì)在植物間信號交流中的作用及其激發(fā)抗性的機制仍不清楚。
近期,安徽農(nóng)業(yè)大學茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室宋傳奎教授課題組和中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所孫曉玲研究員課題組合作在Plant, Cell & Environment上發(fā)表了題為“Herbivore-induced volatiles influence moth preference by increasing the β-Ocimene emission of neighbouring tea plants”的研究論文,發(fā)現(xiàn)被茶尺蠖幼蟲取食誘導的揮發(fā)物可激發(fā)鄰近茶樹釋放β-羅勒烯,進而提高鄰近健康茶樹對茶尺蠖成蟲的驅(qū)避能力。這一結(jié)果有助于深入認識植物揮發(fā)物的生態(tài)功能,也加深了對揮發(fā)物介導的植物間信號交流機制的新認識。
研究發(fā)現(xiàn)茶樹在被茶尺蠖幼蟲取食時,會釋放多種揮發(fā)性物質(zhì),這些物質(zhì)可提高鄰近植株對茶尺蠖成蟲(特別是交配后的雌蟲)的驅(qū)避能力。通過對鄰近健康茶樹釋放的揮發(fā)物的定性定量分析和茶尺蠖成蟲行為的分析,發(fā)現(xiàn)β-羅勒烯在其中發(fā)揮重要作用。進一步分析表明,茶樹在被茶尺蠖取食時釋放的(順)-3-己烯醇、芳樟醇、α-法尼烯和萜烯同系物DMNT可激發(fā)鄰近植株β-羅勒烯的釋放。結(jié)合關鍵通路抑制實驗和特定揮發(fā)物暴露實驗,發(fā)現(xiàn)被幼蟲取食時釋放的揮發(fā)物可通過Ca2+ 和JA信號通路激發(fā)鄰近健康茶樹β-羅勒烯的釋放。這些結(jié)果揭示了揮發(fā)物介導的植物間信號交流新機制,對茶樹害蟲的綠色防控及新型農(nóng)作物蟲害防治策略開發(fā)具有重要參考價值。
文章鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14174
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