中国林科院“十三五”国家自然科学基金项目优秀成果汇编报道34

——抗性马尾松松脂对松材线虫病的防卫应答
抗性马尾松松脂对松材线虫病的防卫应答
The role of oleoresin in defensing pine wilt disease in Pinus massoniana
松材线虫病是由松材线虫引发的一种特大毁灭性的森林病害，严重危害马尾松林及其产业的发展。松脂在防御病虫害中起重要作用，了解马尾松松脂在松材线虫病侵染过程中如何发挥防御作用，对于揭示马尾松抗性机理和开展抗性育种具有重要意义。
中国林科院亚热带林业研究所刘青华副研究员及其研究团队在国家自然科学基金（批准号：31470670）的资助下，利用高抗和易感马尾松揭示了松脂产量和松脂化学组分对松材线虫病的的响应及信号分子和内源激素在此过程中所起的作用。认为松脂产量高的马尾松不利于松材线虫入侵；在松脂合成途径上发现5个抗性萜类基因，对防御松材线虫病皆起到正调控作用。其中PmGPPS1促进萜类生物积累为松脂合成提供前体，PmTPS1、PmTPS4和PmTPS21主要催化合成松脂组分α-蒎烯、β-蒎烯、β-月桂烯、D-柠檬烯和长叶烯，对松材线虫起化学毒害作用，尤其是D-柠檬烯效果最明显。PmCYP720B11v2可催化合成二萜树脂酸（DRAs），在空气中易氧化凝固，形成阻碍松材线虫扩散的物理屏障，以提高马尾松抗性。在遭受松材线虫入侵后，信号分子H2O2、O2•-、Ca2+开始皆会迅速升高，但高抗马尾松能有效控制其在体内的含量，逐渐恢复到正常生理代谢水平，而易感马尾松由于活性氧的不断积累，对植物细胞产生毒害。诱导抗性的水杨酸和茉莉酸在高抗和易感马尾松中的变化类似活性氧。
该结果为解析马尾松抗松材线虫病机理和实现马尾松抗病植株的早期鉴定和选择提供理论基础。该研究结果在《林业科学》等期刊发表论文3篇，申请发明专利3项。
中国林科院科技处 2021-03-16

关键词 自然科学基金  科技成果  科技创新  遗传育种  松树  松材线虫病  松脂  防卫应答  图片