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茶小绿叶蝉(Empoasca onukii(Matsuda))是我国茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)上的主要害虫,其为害严重影响茶叶品质和产量。目前,茶树对茶小绿叶蝉为害的防御机制研究较少,其分子机制尚不清楚。本研究以抗虫茶树品种(举岩,JY)和感虫茶树品种(恩标,EB)作为实验材料,通过比较叶蝉持续为害不同时间点抗、感茶树的转录组,筛选差异表达基因并分析其表达量变化,找出相关抗性通路。在此基础上,分析了不同时间点的主要相关茶树挥发物的动态变化,测定了木质素相关次生代谢物质的含量及相关酶活的变化,以期揭示叶蝉取食为害后茶树的防御机制。本研究的开展,为抗茶小绿叶蝉茶树品种的培育提供基因资源,为茶树-昆虫互作机理的理论体系加深认识,主要结果如下:1、叶蝉取食诱导抗、感茶树品种的防御反应。通过比较叶蝉在抗、感茶树品种上持续取食不同时间点(0 h,6 h,12 h,24 h)的转录组的动态变化,初步揭示叶蝉诱导茶树抗性的分子机理。结果显示,叶蝉取食6 h和24 h时,感虫茶树品种EB的差异基因数量要高于抗虫茶树品种JY;两个茶树品种在被取食12 h时的差异基因数量相当且达到最大量。GO和KEGG富集分析结果表明,两个茶树品种对叶蝉取食胁迫的应激反应具有相似性。但JY在虫害早期(6 h),萜类化合物生物合成途径和α-亚麻酸途径被率先激活响应,并且一直持续至24h。因此,在叶蝉取食后,抗虫茶树品种比感虫茶树品种更早激活防御反应,且主要与萜类化合物和茉莉酸合成相关。2、叶蝉取食诱导抗、感茶树品种挥发物的释放。利用动态顶空收集法结合GC-MS技术检测茶树在叶蝉取食不同时间(6 h、12 h、24 h、36 h、48 h、72 h)释放的挥发物的含量。结果表明,叶蝉取食后对顺-3己烯醇(3-Hexen-1-ol,acetate,(Z)-)、β-罗勒烯(β-Ocimene)、(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯(DMNT)、芳樟醇(Linalool)、石竹烯(Caryophyllene)、α-法呢烯(α-Farnesene)、4,8,12-三甲基-1,3,7,11-十三碳四烯(TMTT)等主要挥发物相对含量影响较大。虫害诱导的挥发物中,单萜类物质含量在EB茶树较高,而倍半萜类物质在JY茶树中较高。结合前期转录组数据发现,叶蝉取食诱导后的抗、感茶树品种中调控萜类合成相关基因均明显上调;其中EB中的单萜和二萜类物质含量及合成相关基因均高表达。因此,叶蝉取食可诱导挥发物合成相关基因的表达进而影响其合成与释放。3、叶蝉取食诱导抗、感茶树品种木质素的代谢分析。通过HPLCMS/MS技术对茶树木质素次生代谢物进行了分析,结果显示,在健康茶苗中,JY的苯丙氨酸、香豆酸、阿魏酸和CAD酶活性都显著高于EB;在叶蝉取食为害后,JY的苯丙氨酸、松柏醇显著增加,EB茶树中的阿魏酸、松柏醇也显著增加;PAL、4CL、CAD、POD酶活性都极显著升高。叶蝉取食后激活了大部分苯丙烷生物合成途径中的相关基因,JY的PAL、C4H、4CL、CCo AOMT基因表达量稍高于EB,但差异不显著。综上所述,受茶小绿叶蝉为害后,抗虫茶树品种比感虫茶树品种更早激活防御反应,其防御反应主要参与萜类化合物和JA合成相关。叶蝉取食胁迫也会激活茶树苯丙烷生物合成途径,促进更多木质素代谢产物的生成。