空气中的β-caryophyllene通过启动番茄防御系统来破坏病毒载体相互关系

科学领域:

• 植物病理学 植物病理学
• 昆虫学 昆虫学是一门学科.
• 化学生态化学生态学
• 分子植物育种 分子植物育种

背景情况:

• 白 (Bemisia tabaci) 传播贝戈莫病毒,通过病毒大流行在全球范围内造成重大作物损失.
• 现有的植物对白和病毒的抵抗机制尚未完全理解,这阻碍了耐药作物品种的发展.
• 白和贝戈莫病毒之间的复杂互惠关系加剧了害虫入侵和疾病传播.

研究的目的:

• 研究番茄植物在应对白感染时释放的挥发性有机化合物 (VOC) 的作用.
• 阐明植物对贝戈莫病毒的主要防御机制.
• 探索β-caryophyllene作为一种提高作物耐药性和综合性害虫防治工具的潜力.

主要方法:

• 在感染病毒性白 (Bemisia tabaci) 时,从种植的番茄植物中排放的挥发性排放的分析.
• 在暴露于β-caryophyllene的邻近番茄植物中对抗病毒防御原料的评估.
• 利用转基因番茄系列过度生产β-caryophyllene和合成β-caryophyllene剂器,以确认防御原料和植物适应性.
• 评估不同番茄品种的基因型特异性防御反应.

主要成果:

• 病毒性白会诱导番茄植物中强烈的,早期释放的甲β-甲.
• β-Caryophyllene 作为一种空气中传递的信号,使邻近植物对贝戈莫病毒 (例如,番茄黄色叶子卷曲病毒) 增强抵抗力.
• 暴露于β-Caryophyllene也增强了寄生虫Encarsia formosa的吸引力,表明了多方面的防御策略.
• 在持续的白入侵下,原料植物表现出更好的适应性,其影响是基因型特异性的.

结论:

• 番茄植物在暴露于由β-caryophyllene介导的病毒性白时,优先考虑抗病毒防御而不是抗草食者反应.
• 以β-Caryophyllene为媒介的防御初始化提供了一种基于挥发性的新机制,以抵消白病毒互惠.
• 这一发现为通过选择性育种和利用β-caryophyllene开发耐药番茄品种为综合性害虫和疾病管理提供了基础.