《科学》封面：中德科学家合作发现植物抵抗农业重大害虫小叶蝉的化学创新与奥秘

　　2月4日，《科学》期刊在线发表中国科学院李大鹏团队与德国马克斯普朗克化学生态所lan Baldwin团队合作的相关研究成果。本研究首次揭示植物如何巧妙组装其特异性代谢产物应对农业重大害虫小叶蝉的非寄主抗性机制。该研究运用博物学驱动的正向遗传学与反向遗传学、转录组学及非靶向结构代谢组学相结合的全新分析方式，鉴定到一种新的植物特异性代谢产物，其是植物对小叶蝉产生非寄主抗性的关键化合物，命名为CPH。研究显示，该化合物由非常规的茉莉素元件 JAZi 特异性调控,植物只有在被小叶蝉而非其他昆虫攻击时，JAZi才会在被攻击的叶片特异性表达，激活CPH合成。进一步研究发现，该化合物由一个乙酰转移酶AT1、两个多酚氧化酶PPO1和PP02 及一个小檗碱桥酶BBL2共同协调合作催化合成。该化合物凝结了3大代谢通路，其中一个关键合成通路是植物挥发性间接防御的核心通路，另外两个通路则参与植物的直接防御物质合成。该研究首次剖析了植物的直接和间接防御通路是如何巧妙地“对话和调度”合成其代谢武器的。研究团队利用合成生物学策略将该代谢通路整合到番茄与蚕豆等作物中，设计出小叶蝉非寄主选择的高抗作物，为农业精准绿色防控技术提供全新可行性应用方案。