番茄中草食动物诱导的水杨酸羧基甲基转移酶SlSAMT1通过介导防御信号和驱避害虫的甲基水杨酸(MeSA)产生机制研究

来自国际团队的研究人员针对番茄(Solanum lycopersicum)防御害虫的分子机制展开研究，通过构建SlSAMT1基因的过表达(OE)和反义(AS)转基因株系，发现该基因调控的甲基水杨酸(MeSA)能特异性增强对烟草天蛾(Manduca sexta)的抗性，并揭示其通过改变JA/ABA信号通路及次生代谢物（黄酮类、酚胺类）产生实现防御作用，为作物抗虫育种提供新靶点。

　　

当番茄(Solanum lycopersicum)遭遇鳞翅目害虫烟草天蛾(Manduca sexta)和棉铃虫(Helicoverpa zea)侵袭时，其体内水杨酸羧基甲基转移酶SlSAMT1会被特异性诱导激活。这个关键酶能将防御激素水杨酸(SA)转化为挥发性信号分子甲基水杨酸(MeSA)，就像植物的"化学警报器"。研究人员通过基因工程手段构建了SlSAMT1表达量骤减的反义(AS)株系和表达量飙升的过表达(OE)株系，发现有趣的现象：MeSA产量降低的AS植株对两种害虫都更敏感，而MeSA爆发的OE植株却只对烟草天蛾表现出更强抵抗力。

进一步实验揭开谜底——MeSA并非直接毒杀昆虫，而是像"驱虫喷雾"般让幼虫避而远之。代谢组学分析显示，SlSAMT1的表达水平会巧妙调控茉莉酸(JA)和脱落酸(ABA)这两条防御信号"高速公路"的通行状况，进而影响黄酮类、酚胺类等"化学武器"的生产线。当研究人员把目光转向刺吸式害虫烟粉虱(Bemisia tabaci)时，这些小虫子竟然对SlSAMT1低表达的植株表现出"偏爱症"。这些发现描绘出植物防御体系中精妙的"化学语言"：SlSAMT1-MeSA模块如同多功能开关，既能激活长距离防御信号传递，又能定制针对不同害虫的特异性防御策略。