茉莉酸(jasmonic acid, JA)，水杨酸(salicylic acid, SA)途径是植物体内两条主要的抗性相关信号途径。两途径在信号传导时存在广泛的交叉互作，进而影响各自介导的抗虫功能。目前，关于JA-SA途径互作的研究多集中于解析两途径互作的分子机制，且多数报导中两途径表现为相互拮抗。由于缺乏有效的研究方法，对JA-SA互作引发的挥发物释放、抗虫功能等下游效应研究较少。茶树是多年生木本植物，也是全球重要的饮料作物。解析茶树的JA-SA互作规律及相关抗虫效应，对研究茶树抗虫机制、提高茶树抗性以及抗虫激发子的开发与利用等方面有重要意义。
近日，Horticulture Research上线了(Advance Access)中国农业科学院茶叶研究所陈宗懋院士团队题为Enhanced volatile emissions and anti-herbivore functions mediated by the synergism between jasmonic acid and salicylic acid pathways in tea plants的研究论文。
研究人员构建了基于挥发物分析研究JA-SA互作的理论模型，并利用该模型结合化学生态学方法研究了在JA和SA两途径的激发时序、激发子种类、激发子浓度等因素的影响下，茶树的JA-SA互作规律及相关的挥发物释放变化与抗灰茶尺蠖(Ectropis grisescens)功能。结果表明，两途径的激发时序、激发子浓度可影响茶树JA-SA互作性质，而激发子的种类仅影响JA-SA的互作强度。当两途径间隔24 h激活且JA激发子浓度较低时，JA途径与SA途径相互协同。而当两途径同时激活时，JA途径对SA途径拮抗。JA-SA途径的协同互作最高可使挥发物整体中JA途径介导的挥发物释放量提升7.9倍，组分数增加11种;SA途径介导的挥发物释放量提升4.2倍。昆虫行为试验显示，JA途径介导的茶树挥发物可吸引E. grisescens的天敌单白绵绒茧蜂Apanteles sp.，但也可吸引E. grisescens雌蛾产卵;SA途径介导的茶树挥发物可驱避E. grisescens雌蛾产卵，但对Apanteles sp.无引诱作用。相比之下，JA-SA途径协同互作介导的茶树挥发物对Apanteles sp.的吸引力比JA途径介导的更强，且同时具备与SA途径介导强度相当的驱避E. grisescens雌蛾产卵的作用。该研究强调了非同时激活对于JA-SA途径协同互作的重要性，JA-SA的协同互作可进一步提升茶树的抗虫功能、丰富茶树的抗虫表现。
图2 茶树JA-SA协同互作对灰茶尺蠖和单白绵绒茧蜂行为的影响
中国农业科学院茶叶研究所博士生焦龙为论文第一作者。中国农业科学院茶叶研究所陈宗懋院士、蔡晓明副研究员为该论文的通讯作者。本研究得到了现代农业产业技术体系项目(CARS-19)、国家重点研发计划项目(2016YFD0200900)和浙江省重点研发项目(2019C02033)的资助。
来源：园艺研究
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