近日，果樹所柑橘黃龍病研究團隊在國際學術期刊Plant Physiology and Biochemistry（中科院2區，IF=6.5）發表了題為“CsTPS21encodes a jasmonate-responsive monoterpene synthase producingβ-ocimene in citrus against Asian citrus psyllid”的研究論文，本研究在甜橙中鑒定到對柑橘木虱具有驅避作用的CsTPS21基因，解析了其催化合成萜烯類物質的能力以及對柑橘木虱行為的潛在影響。果樹所為論文第一完成單位，果樹所張欣欣教授為通訊作者，其指導的碩士研究生賓敏良為論文第一作者，彭新湘教授、易幹軍研究員分別為第二作者和第三作者。

柑橘黃龍病（Huanglongbing, HLB）是柑橘類作物最具毀滅性的細菌性病害，成為製約全球柑橘產業可持續發展的瓶頸問題。HLB是由亞洲柑橘木虱傳播，因此控製柑橘木虱的取食和HLB的侵染對柑橘生產具有重要意義。昆蟲-植物相互作用誘導的植物揮發性萜烯物質在植物防禦草食性害蟲攻擊中發揮重要作用。利用植物揮發性萜烯物質調控食草性昆蟲的行為，可以在一定程度上減少害蟲的數量，在抗蟲研究上具有廣闊的應用前景。

本研究的目的旨在柑橘中鑒定可以驅避柑橘木虱或減少其吸引力的揮發性物質，並探索這種策略控製HLB傳播的可能性。在甜橙（Citrus sinensis）中鑒定了一個單萜類TPS-b亞家族成員的萜烯合成酶基因CsTPS21，利用酵母體外表達係統及酶促反應明確了其蛋白催化產物為β-羅勒烯。通過轉基因技術獲得CsTPS21過表達轉基因煙草，並利用其葉片進行木虱行為選擇實驗，結果表明轉基因植株大量合成β-羅勒烯，且其對柑橘木虱具有驅避作用；同時在煙草中過表達CsTPS21可以調節茉莉酸（JA）相關通路，增加了茉莉酸的積累和誘導茉莉酸生物合成基因的表達，從而防禦柑橘木虱的取食。該研究成果為以β-羅勒烯和CsTPS21為候選物來製定HLB防控策略提供了重要理論基礎。

本研究得到了廣東省重點研發計劃（2020B0202090005）和高水平農科院建設科技創新戰略專項資金（R2020PY-JG002）項目的資助。

原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942823003984

CsTPS21過表達煙草的鑒定及β-羅勒烯的釋放

CsTPS21過表達煙草的功能鑒定