華中農大在菊花蚜蟲抗性研究中取得新進展

2018年1月13日，Plant Biotechnology Journal在線發表了華中農業大學園藝植物生物學教育部重點實驗室王彩雲教授為通訊作者的題為「Modification of chrysanthemum odour and taste with chrysanthemol synthase induces strong dual resistance against cotton aphids」的研究論文。

蚜蟲是危害菊花最常見的害蟲之一，其利用植物揮發物來選擇寄主植物並攝食細胞內容物，以在長期攝食和繁殖之前探測寄主的品質。揮發性和非揮發性代謝譜的變化可破壞蚜蟲與植物的相互作用，並為害蟲防治提供新的策略。除蟲菊的野菊花醇合成酶（Chrysanthemol synthase, CHS）為除蟲菊酯類殺蟲劑生物合成的第一步，但野菊花醇的生物學功能未見報道。該研究在菊花中過表達TcCHS基因，導致菊花積累揮發物野菊花醇（約47 pmol/h/gFW）和野菊花醇糖苷衍生物，NMR鑒定其為chrysanthemyl-6-O-malonyl-β-D-glucopyranoside（約1.1 mM），無有害的表型效應。雙向選擇試驗分別測定這些化合物的純化形式和作為頂空與提取物的一部分顯示兩種組分對棉蚜（Aphis gossypii）具有獨立的生物活性。TcCHS植株的蚜蟲繁殖顯著減少，與EPG（electropenetrogram）結果顯示的對蚜蟲探測活動的干擾一致。在田間試驗中，蚜蟲種群發展受到嚴重影響，表現出該性狀的魯棒性和高效性。

以上結果表明，TcCHS基因的表達誘導了雙防禦系統，既具有揮發性野菊花醇的排斥作用，又具有非揮發性糖苷的忌避作用，為植物蚜蟲防治提供了新的選擇。

Figure 1. Expression analysis of chrysanthemum plant lines transformed with

TcCHS.

Figure 6. Dual-choice assay of aphids with non-volatile contents from plants and purechrysanthemol glycoside.

王彩雲

華中農業大學園藝林學學院園林系教授，博士生導師。

學習經歷：

1983年畢業於華中農學院園林系並留校任教至今。其間，1987年考入北京林業大學攻讀園林植物碩士學位，1990年獲園林碩士學位，導師陳俊愉院士和秦魁傑教授；2002年考入北京林業大學攻讀園林植物博士學位，2005年獲得園林博士學位，導師陳俊愉院士；

1998年-至今，多次考察美國、荷蘭、英國、丹麥、法國、德國、比利時等國園林、庭園與花卉。

2003-2004 荷蘭瓦赫寧根大學訪問學者；

2006年-至今 中荷國際合作項目中方主持，多次赴荷蘭科研合作交流與學習。

研究方向：

園林植物生理和分子生物學以及花文化產業與花卉應用。

研究工作：

1.桂花采後生理與分子生物學

2.菊花種質資源遺傳多樣性與抗蟲基因的分子進化研究

3.除蟲菊產量基因功能分析與除蟲菊酯代謝組學研究

4.花文化與花卉應用

（摘自園藝植物生物學教育部重點實驗室）

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