近日，果树所柑橘黄龙病研究团队在国际学术期刊Plant Physiology and Biochemistry（中科院2区，IF=6.5）发表了题为“CsTPS21 encodes a jasmonate-responsive monoterpene synthase producing β-ocimene in citrus against Asian citrus psyllid”的研究论文，本研究在甜橙中鉴定到对柑橘木虱具有驱避作用的CsTPS21基因，解析了其催化合成萜烯类物质的能力以及对柑橘木虱行为的潜在影响。果树所为论文第一完成单位，果树所张欣欣教授为通讯作者，其指导的硕士研究生宾敏良为论文第一作者，彭新湘教授、易干军研究员分别为第二作者和第三作者。

      柑橘黄龙病（Huanglongbing, HLB）是柑橘类作物最具毁灭性的细菌性病害，成为制约全球柑橘产业可持续发展的瓶颈问题。HLB是由亚洲柑橘木虱传播，因此控制柑橘木虱的取食和HLB的侵染对柑橘生产具有重要意义。昆虫-植物相互作用诱导的植物挥发性萜烯物质在植物防御草食性害虫攻击中发挥重要作用。利用植物挥发性萜烯物质调控食草性昆虫的行为，可以在一定程度上减少害虫的数量，在抗虫研究上具有广阔的应用前景。

      本研究的目的旨在柑橘中鉴定可以驱避柑橘木虱或减少其吸引力的挥发性物质，并探索这种策略控制HLB传播的可能性。在甜橙（Citrus sinensis）中鉴定了一个单萜类TPS-b亚家族成员的萜烯合成酶基因CsTPS21，利用酵母体外表达系统及酶促反应明确了其蛋白催化产物为β-罗勒烯。通过转基因技术获得CsTPS21过表达转基因烟草，并利用其叶片进行木虱行为选择实验，结果表明转基因植株大量合成β-罗勒烯，且其对柑橘木虱具有驱避作用；同时在烟草中过表达CsTPS21可以调节茉莉酸（JA）相关通路，增加了茉莉酸的积累和诱导茉莉酸生物合成基因的表达，从而防御柑橘木虱的取食。该研究成果为以β-罗勒烯和CsTPS21为候选物来制定HLB防控策略提供了重要理论基础。

      本研究得到了广东省重点研发计划（2020B0202090005）和高水平农科院建设科技创新战略专项资金（R2020PY-JG002）项目的资助。

      原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942823003984

CsTPS21过表达烟草的鉴定及β-罗勒烯的释放

CsTPS21过表达烟草的功能鉴定