水楊酸參與茶樹(shù)抗病的分子機(jī)制揭示

記者23日從安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校宋傳奎教授團(tuán)隊(duì)在茶樹(shù)中鑒定到水楊酸新的羥基化衍生物糖苷產(chǎn)物的存在，解析了其生物合成途徑，并進(jìn)一步闡明了其參與茶樹(shù)抗病的分子機(jī)制，為植物水楊酸代謝途徑研究提供了新視角。研究成果日前發(fā)表于國(guó)際期刊《先進(jìn)科學(xué)》上。

茶是世界三大無(wú)酒精飲料之一，也是中國(guó)文化傳承的重要載體。由真菌引起的茶樹(shù)病害嚴(yán)重影響茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量，常年致使茶葉損失10%—15%左右。其中，茶輪斑病由擬盤(pán)多毛孢屬真菌引起，在我國(guó)茶區(qū)廣泛發(fā)生。

水楊酸是非常重要的調(diào)控植物免疫反應(yīng)的植物激素之一，水楊酸相關(guān)的植物免疫反應(yīng)受其濃度影響。水楊酸在合成之后，除一部分以自由態(tài)存在，大部分會(huì)被修飾，包括羥基化與糖基化等。2,3-二羥基苯甲酸（2,3-DHBA）和2,5-二羥基苯甲酸（2,5-DHBA）是水楊酸重要的羥基化產(chǎn)物。雖然2,4-二羥基苯甲酸（2,4-DHBA）糖苷能夠在體外合成，但科學(xué)家對(duì)于植物中是否存在2,4-DHBA糖苷及其生理功能尚不清楚。

研究人員檢測(cè)了受病原菌感染后茶樹(shù)鮮葉中水楊酸羥基化產(chǎn)物，除2,3-DHBA、2,5-DHBA及相應(yīng)糖苷，他們?cè)诮泳惶旌蟮牟铇?shù)鮮葉中還檢測(cè)到一種未知的糖苷物質(zhì)。質(zhì)譜碎片分析表明，該化合物與2,3-DHBA和2,5-DHBA糖苷離子碎片類(lèi)似，研究人員推測(cè)其為一種新型的DHBA糖苷產(chǎn)物。通過(guò)穩(wěn)定同位素示蹤等實(shí)驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步明確了其為水楊酸羥基化產(chǎn)物，并通過(guò)外源添加2,4-DHBA及與合成的2,4-DHBA葡萄糖苷對(duì)比，明確了該化合物為2,4-DHBA糖苷。

此外，研究人員還進(jìn)一步研究了2,4-DHBA糖苷化機(jī)制。通過(guò)原核表達(dá)及茶樹(shù)瞬時(shí)沉默技術(shù)以及植物抗性比較，研究人員進(jìn)一步證實(shí)了2,4-DHBA是一種潛在的生物活性分子，且其糖苷化在茶樹(shù)抗病中發(fā)揮了重要作用。

這項(xiàng)研究成果表明，2,4-DHBA作為潛在生物活性分子，其糖苷化對(duì)調(diào)控茶樹(shù)抗病性具有重要作用，為水楊酸介導(dǎo)的植物免疫機(jī)理的理解提供了新的認(rèn)識(shí)。（吳長(zhǎng)鋒）