植物抗毒素是低分子量抗菌化合物，是植物受到病原體侵染后從頭合成的抗病低分子化合物。多酚作為茶樹重要的次級代謝產(chǎn)物，不僅為茶樹的風(fēng)味和保健功能提供了重要的作用，然而其在茶樹抵御生物脅迫中的作用卻鮮有報道。研究酚類化合物在茶樹的抗性中的作用有利于我們對抗病品種的選育，也利于栽培條件的改良。
近日Horticulture Research在線發(fā)表了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)夏濤團(tuán)隊(duì)題為“Phosphate deficiency induced by infection promotes synthesis of anthracnose-resistant anthocyanin-3-O-galactoside phytoalexins in the Camellia sinensis plant” 的研究論文，該研究發(fā)現(xiàn)茶樹感染炭疽病后引起的生理性缺磷促進(jìn)抗毒素花青素-3-O-半乳糖苷的合成。
研究人員發(fā)現(xiàn)茶樹感染炭疽病的總會在病斑周圍出現(xiàn)粉色環(huán)狀物將其命名為“粉圈”。并且經(jīng)過多次觀察發(fā)現(xiàn)“粉圈”的大小與病斑的大小總是成反比，因此猜測其或許是具有局部抗性的抗毒素。Q-TOF-LC/MS鑒定發(fā)現(xiàn)“粉圈”的主要成分是花青素半乳糖苷，屬于酚類化合物。石蠟切片結(jié)果表明，“粉圈”主要積聚在柵欄組織中，并通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證明其具有炭疽病抗性。這是首次在茶樹中發(fā)現(xiàn)和鑒定抗炭疽病的植物抗毒素。
茶樹和反義寡核苷酸（AsODN）和茶樹體內(nèi)瞬時過表達(dá)證實(shí)了酚類生物合成途徑關(guān)鍵基因CsF3Ha、CsANSa、CsUGT78A15、CsUGT75L43和CsMYB113在“粉圈”的形成中起著至關(guān)重要的作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)具有“粉圈”的病葉中磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)水平降低。低磷營養(yǎng)液水培處理感病茶樹扦插苗可以誘導(dǎo)“粉圈”的產(chǎn)生。響應(yīng)低磷的轉(zhuǎn)錄因子CsWRKY75-1、CsWRKY75-2和CsMYB62確實(shí)通過調(diào)控“粉圈”的產(chǎn)生增強(qiáng)了茶樹對炭疽病的抗性。
本文不僅確定了調(diào)控茶樹抗炭疽病植物抗毒素生物合成的關(guān)鍵基因和信號通路，而且為進(jìn)一步研究酚類化合物在茶樹免疫系統(tǒng)中的作用提供了一條簡單的途徑。
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