近日，园艺学院茶叶团队张钰乾副教授等人在Journal of Agricultural and Food Chemistry（中科院一区Top期刊，影响因子6.2）在线发表了题为“Metabolomic and Transcriptomic Analyses Reveal the Differential Response Model of Cultivated Tea and Wild Tea Resources against Pestalotiopsis theae”的研究论文。
该研究通过代谢组学-转录组联合分析并结合体外验证等多维度技术手段，首次系统解析了不同抗性的栽培茶树品种与野生茶树资源对茶轮斑病菌侵染的差异响应调控模式，明确了不同抗性茶树材料的抗病核心代谢物与关键调控基因，为茶树抗病育种和病害防控提供了新的理论支撑与技术靶点。
茶树作为全球重要的园艺经济作物，其叶片富含茶多酚、生物碱、茶氨酸等功能性初生与次生代谢物，这类生物活性物质不仅塑造了茶叶独特的风味与香气，更赋予其公认的健康价值，奠定了茶叶的全球饮品地位。然而，茶树生育期易受多种病害侵扰，其中由茶拟盘多毛孢菌（Pestalotiopsis theae）引发的茶轮斑病是茶树生产中极具破坏性的病害之一，该病严重危害茶树叶片与新梢，显著影响茶园栽培面积与茶叶总产量，已成为制约茶产业高质量可持续发展的重要瓶颈。目前，茶树抗病相关研究虽已初步鉴定出部分参与抗病的代谢物与功能基因，涉及脂氧合酶通路、水杨酸代谢及转录调控等方面，但针对栽培与野生茶树资源抗茶轮斑病的系统性响应差异、分子-代谢协同调控网络仍缺乏深入解析；同时，野生茶树作为珍贵的种质资源，其蕴含的优异抗病基因与独特的抗病代谢调控机制尚未被充分挖掘和利用，极大限制了茶树抗病育种的种质创新与茶轮斑病的绿色防控。
团队以两个栽培茶树品种（金萱“JX”、英红九号“YJ”）和两份野生茶树资源（抗病型“R”、感病型“S”）为研究材料，经多组学联合分析结合功能验证分析发现：供试材料抗茶轮斑病能力排序为“JX”＞“R”＞“YJ”＞“S”；共鉴定出1062个响应病菌侵染的差异积累代谢物，抗病材料富集脂类、生物碱类，感病材料以黄酮类、氨基酸类为主；筛选出32168个差异表达基因，抗病材料中植物激素信号传导、苯丙烷生物合成通路基因上调更显著，CsWRKY75/65/30为核心调控转录因子；金萱中二氢杨梅素等4种黄酮类物质含量显著高于英红9号，且对茶轮斑病菌具有显著体外抑制作用；同时发现野生茶树优先积累细胞壁修饰及代谢前体物质，栽培茶树品种侧重合成直接抗菌化合物，二者抗病策略存在明显进化分化。
该研究不仅明确了茶树抗茶轮斑病的核心代谢物、关键调控基因及通路，更充分挖掘了野生茶树资源的抗病潜力，为茶树抗病育种的基因挖掘、种质创新及茶轮斑病绿色防控技术研发提供了全新思路与方向。
2021级硕士生方美珊和王飞燕助理研究员为该论文共同第一作者，张钰乾副教授为该论文通讯作者，王俪洁、张荣高级实验师、廖慧怡、黄靖洁、魏长宾研究员等，参与了相关研究工作。该研究得到了国家自然科学基金和广州市科技计划项目的资助。
相关论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c12894
（文图/王富桐 初审/王敏 复审/吴振先 终审/徐添庆）
