茶樹抗炭疽病機制研究取得重要進展
炭疽病一直以來是影響我國茶樹生產的重要病害之一。近期，我所茶樹遺傳育種團隊利用室內病菌接種、轉錄組測序、組織化學染色等手段，明確了H2O2的積累和過敏性壞死的產生是茶樹抵御炭疽菌侵染的重要方式。
團隊前期研究發現，炭疽菌Colletotrichum fructicola是我國茶樹炭疽病主要優勢種之一（Scientific Reports, 2016, 6:35287）。利用遺傳背景相近的龍井43（易感病）和中茶108（強抗病）品種作為供試材料，分別對接種炭疽菌后24小時和72 小時的葉片組織進行轉錄組測序分析，發現抗病品種差異表達基因顯著富集在過敏性壞死（HR）和活性氧代謝通路，而感病品種中的相應同源基因并未富集此通路；通過組織化學染色技術，發現抗病品種在接種 24 小時出現 HR 反應并伴有細胞壁加厚，而感病品種僅出現葉肉細胞壞死；兩個品種葉片均出現不同程度的H2O2 積累，但抗病品種比感病品種提前 24 小時響應，并且抗病品種葉片的反應程度比感病品種劇烈，進一步驗證了轉錄組實驗結果。這說明過敏性壞死和活性氧代謝是茶樹抵御炭疽菌侵染的重要手段。另外，通過蛋白互作網絡分析，發現抗性品種特異性差異表達基因可相互作用，其中抗病基因激活MAPK級聯反應并調控下游包括次級代謝物合成在內的多種抗性反應。
以上研究結果已在線發表在《園藝學研究》（Horticulture Research）上。該項研究得到了國家茶產業技術體系和中國農科院科技創新工程支持。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41438-018-0025-2
圖 1 炭疽菌接種 ZC108 和 LJ43 后，茶樹葉片 HR 和 H2O2 的響應
A. 接種后茶樹不同抗病品種上調差異表達基因 GO (Gene Ontology) 富集分析 (p < 0.05)；B. 接種后茶樹不同抗性品種葉片 HR 反應；C. 接種后茶樹不同抗性品種葉片 H2O2 積累。
圖2 茶樹抵御炭疽菌侵染的可能機制
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