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果樹所在柑橘黃龍病研究方面取得新進(jìn)展
近日，果樹所柑橘黃龍病研究團(tuán)隊(duì)在國際學(xué)術(shù)期刊Plant Physiology and Biochemistry（中科院2區(qū)，IF=6.5）發(fā)表了題為“CsTPS21 encodes a jasmonate-responsive monoterpene synthase producing β-ocimene in citrus against Asian citrus psyllid”的研究論文，本研究在甜橙中鑒定到對柑橘木虱具有驅(qū)避作用的CsTPS21基因，解析了其催化合成萜烯類物質(zhì)的能力以及對柑橘木虱行為的潛在影響。果樹所為論文第一完成單位，果樹所張欣欣教授為論文通訊作者，其指導(dǎo)的碩士研究生賓敏良為論文第一作者，彭新湘教授、易干軍研究員分別為第二、第三作者。
柑橘黃龍病（Huanglongbing, HLB）是柑橘類作物最具毀滅性的細(xì)菌性病害，成為制約全球柑橘產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題。HLB是由亞洲柑橘木虱傳播，因此控制柑橘木虱的取食和HLB的侵染對柑橘生產(chǎn)具有重要意義。昆蟲-植物相互作用誘導(dǎo)的植物揮發(fā)性萜烯物質(zhì)在植物防御草食性害蟲攻擊中發(fā)揮重要作用。利用植物揮發(fā)性萜烯物質(zhì)調(diào)控食草性昆蟲的行為，可以在一定程度上減少害蟲的數(shù)量，在抗蟲研究上具有廣闊的應(yīng)用前景。
本研究旨在從柑橘中鑒定可以驅(qū)避柑橘木虱或減少其吸引力的揮發(fā)性物質(zhì)，并探索這種策略控制HLB傳播的可能性。在甜橙（Citrus sinensis）中鑒定了一個(gè)單萜類TPS-b亞家族成員的萜烯合成酶基因CsTPS21，利用酵母體外表達(dá)系統(tǒng)及酶促反應(yīng)明確了其蛋白催化產(chǎn)物為β-羅勒烯。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得CsTPS21過表達(dá)轉(zhuǎn)基因煙草，并利用其葉片進(jìn)行木虱行為選擇實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因植株大量合成β-羅勒烯，且其對柑橘木虱具有驅(qū)避作用；同時(shí)在煙草中過表達(dá)CsTPS21可以調(diào)節(jié)茉莉酸（JA）相關(guān)通路，增加了茉莉酸的積累以及誘導(dǎo)茉莉酸生物合成基因的表達(dá)，從而防御柑橘木虱的取食。該研究成果為以β-羅勒烯和CsTPS21為候選物來制定HLB防控策略提供了重要理論基礎(chǔ)。
本研究得到了廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2020B0202090005）和高水平農(nóng)科院建設(shè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)資金（R2020PY-JG002）項(xiàng)目的資助。
原文鏈接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942823003984
CsTPS21過表達(dá)煙草的鑒定及β-羅勒烯的釋放
CsTPS21過表達(dá)煙草的功能鑒定
