抗感茶树品种响应绿盲蝽取食的防御激素与转录组比较分析揭示JA/SA协同调控机制

推荐：本研究针对茶树重要害虫绿盲蝽（Apolygus lucorum）的防治难题，通过比较抗性品种TX0310与感病品种HJY的转录组和防御激素动态，揭示JA/SA信号通路协同激活是抗性关键。研究发现TX0310通过持续上调CsOPR11等基因促进JA/MeJA积累，并利用WGCNA鉴定出10个核心调控基因，为茶树抗虫育种提供分子靶点。

　　

茶产业面临绿盲蝽（Apolygus lucorum）的严重威胁，这种刺吸式害虫通过破坏茶树细胞吸取汁液，导致叶片出现黑斑和孔洞，严重影响茶叶经济价值。传统农药防治存在残留和抗药性问题，而茶树长育种周期和抗性机制不清制约了抗虫品种选育。贵州大学茶学院的研究团队在《Plant Stress》发表论文，通过比较抗性品种"泰选0310"（TX0310）与感病品种"黄金芽"（HJY）的时空动态响应，揭示了JA/SA协同防御的新机制。

研究采用转录组测序、HPLC-MS激素定量和WGCNA网络分析等技术，结合转基因烟草功能验证。通过8/16/24小时时间梯度实验，检测了绿盲蝽取食后茶树叶片损伤程度、昆虫体内解毒酶活性变化，并分析了22,859个差异基因的表达模式。

3.1 表型差异分析

TX0310在24小时取食后损伤等级（2-3级）显著低于HJY（3-4级），显示稳定抗性。

3.2 昆虫酶活性变化

取食TX0310的绿盲蝽在24小时时CarE（羧酸酯酶）和GSTs（谷胱甘肽转移酶）活性分别降低24%和14%，显示抗性品种能抑制昆虫解毒系统。

3.3 转录组特征

抗性品种持续激活JA通路基因（CsLOX2S/CsAOS/CsOPR11），而感病品种呈现瞬时响应。KEGG分析显示TX0310中α-亚麻酸代谢（ko00592）和苯丙烷代谢通路富集度达6.86%。

3.4 激素动态

TX0310的JA和MeJA含量在24小时分别达371.77 ng/g和1194.71 ng/g，是HJY的2.7-5.2倍，SA含量亦显著升高，形成JA-SA协同效应。

3.6 WGCNA网络

鉴定出1898个基因的棕色模块与JA含量高度相关（r=0.92），包含CsMYC2/CsJAZ等核心调控因子。

3.8 基因功能验证

CsOPR11转基因烟草的MeJA含量提升5.2倍，证实该基因通过促进JA甲基化增强抗性。

讨论部分指出，TX0310通过"三重防御策略"实现抗性：早期（8h）JA爆发抑制取食，中期（16h）SA协同增强防御，晚期（24h）代谢物直接破坏昆虫生理。这种JA/SA时空协同模式突破了传统"JA对抗咀嚼式/SA对抗刺吸式"的认知框架。研究首次阐明CsOPR11在茶树抗虫中的核心作用，为分子设计育种提供新靶点。转基因烟草中JA向MeJA的转化现象，提示植物可能通过甲基化重构激素平衡来优化防御资源配置。该成果对实现茶树绿色防控具有重要实践价值。