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我校科研团队揭示菊花抗蚜新机制

南湖网讯(通讯员 胡昊)蚜虫是影响观赏作物品质的重要虫害之一,植物次生代谢物在蚜虫进行寄主选择与取食的过程中起着重要作用,其中萜类代谢家族中的某些挥发态化合物与非挥发态化合物分别具有直接排斥蚜虫与抑制蚜虫取食的防御效果。因此,通过代谢工程手段,调控或改变植物次生代谢物组成可以有效的扰乱蚜虫与植物之间的相互作用从而达到抗虫目的,但是目前还没有关于萜类挥发物结合内含物的多重抗蚜防御体系的报道。

该研究在蚜虫高感型菊花品种中导入除虫菊菊基醇合成酶基因(TcCHS),TcCHS合成酶是除虫菊酯类杀虫剂生物合成的第一个关键酶。转基因菊花产生高量的单萜挥发物菊基醇

chrysanthemol以及一种新型的单萜糖苷衍生物chrysanthemyl-6-O-malonyl-β-D-glucopyranoside,二者对棉蚜具有较强的生物抗性。一系列抗虫实验表明,转基因菊花株系对棉蚜表现出显著的排斥性与阻食性,蚜虫的刺吸行为受到严重干扰。在人工控制条件及开放大田试验中,蚜虫种群发育均受到显著抑制。该研究表明

TcCHS基因可以通过调控菊花次生代谢组成诱导较强的蚜虫双防御体系,既具有挥发物性菊基醇的排斥作用,又具有非挥发性糖苷的阻食性,为利用植物萜类代谢进行抗蚜研究提供了新的可能。

论文题为“Modification of chrysanthemumodour and taste with chrysanthemol synthase induces strong dual resistanceagainst cotton aphids”。园艺林学学院博士研究生胡昊为该论文的第一作者,王彩云教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和大别山创新团队等项目的支持。

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12885/full

审核人:王彩云