炭疽病是茶樹最重要的葉部真菌病害之一,但目前對茶樹上的炭疽菌系統全面的發育學研究較少。我所茶樹遺傳育種團隊聯合西北農林科技大學從不同品種炭疽病抗性差異機制入手,采集了15個我國不同茶區的炭疽病葉,分離獲得106株炭疽菌,對炭疽病菌分類、優勢種群,以及不同品種次生代謝物響應與抗性之間的關系進行了研究。
研究發現,這些菌株分別歸屬于5個復合種中的11個種,包括6個已知種,3個新記錄種,1個新種和1個未確定種,明確了C. camelliae和C. fructicola為中國茶樹炭疽菌優勢種。
研究還發現,在接種炭疽菌后,茶樹(-)-表沒食子兒茶素沒食子酸脂、(+)-兒茶素和咖啡堿含量及其關鍵基因的表達受到炭疽菌誘導而升高,且存在品種間差異。其中,抗病品種中茶108中的這些物質增加量高于感病品種龍井43。這表明,(-)-表沒食子兒茶素沒食子酸脂、(+)-兒茶素和咖啡堿在茶樹抗病過程中起到了重要作用。
相關研究結果發表于《農業與食品化學雜志》和《科學報告》上。該項研究得到了茶葉產業技術體系和中國農業科學院農業科技創新工程等項目的資助。
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http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/acs.jafc.6b02044
http://www.nature.com/articles/srep35287

圖1基于多基因(ITS、ACT、GAPDH、CAL、CHS-1、TUB2和GS)對C. gloeosporioides復合種構建的系統發育樹

圖2我國茶樹炭疽菌分離率 (IR%)

圖3 接種后不同抗性品種咖啡堿代謝通路中代謝物含量及其調控基因相對表達量的變化