核果类栽培生理团队揭示控制寿星桃桃蚜抗性的代谢基础

近日，我所核果类栽培生理团队利用广泛靶向代谢组学手段成功解析了寿星桃来源桃蚜抗性代谢基础。研究发现寿星桃在桃蚜危害后次生代谢物水平剧烈变化，多种五环三萜类物质呈现出与桃蚜抗性的密切相关性，为解析桃树桃蚜抗性的代谢调控机制提供了重要基础，同时也是研究木本植物与昆虫互作机制的重要范例。相关研究结果近期已在《Journal of Experimental Botany》发表（https://doi.org/10.1093/jxb/erae339）。

桃蚜寄主范围广，是世界上危害最为严重的刺吸式农业害虫之一。同时，桃蚜是桃树春季危害最严重的害虫，生产桃园为控制蚜虫使用了大量化学农药。利用树体自身抗性进行桃树蚜虫防控是最为环保和经济的方式，开展桃树蚜虫抗性调控机理研究至关重要。团队以高抗桃蚜的寿星桃为试材，通过对多个抗蚜和感蚜品系的广泛靶向代谢组和转录组分析，发现寿星桃在桃蚜危害后次生代谢物水平出现了剧烈的变化，其中9种五环三萜类物质展现出与桃蚜抗性的密切相关性，即在抗蚜品系接蚜后被强烈诱导合成，而在感蚜品系接蚜前后均含量极低。此外，文章还对抗蚜响应三萜的生物合成基因（主要为 CYP450 ）和上游调控转录因子进行了预测。2022年本研究团队通过对寿星桃抗性的遗传分析、BSA定位和基于多组学手段的综合分析，发现了调控寿星桃桃蚜抗性的关键基因- Rm3 （Journal of Experimental Botany, 2022, 73(5): 1357-1369），本研究是针对寿星桃抗蚜调控机制研究的又一重要进展。

寿星桃响应桃蚜危害的分子和代谢调控模式

文章第一作者为桃育种课题组潘磊副研究员和硕士研究生黄蕊，曾文芳研究员、王志强研究员和牛良研究员为并列通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（32071800，31701880）、国家桃产业技术体系（CARS-30-2-01）、河南省科技攻关项目（NO. 242102111157）和中国农业科学院科技创新工程项目（CAAS-ASTIP-2015-ZFRI）的资助。（通讯员：齐文莉）