《Non-Coding RNA》：Jasmonic Acid and Salicylic Acid Pretreatment Differentially Modulates Photosynthesis-Related Transcription, Redox Homeostasis, and Defense Gene Expression in Mulberry Against Glyphodes pyloalis
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桑螟(Glyphodes pyloalis) Walker是桑树(Morus spp.)极具破坏性的植食性害虫，严重危害叶片产量与质量，威胁蚕业生产。茉莉酸(JA)与水杨酸(SA)是公认的植物抗虫防御调节因子，但二者在桑树响应桑螟取食中的具体作用仍不清楚。研究
桑螟(Glyphodes pyloalis) Walker是桑树(Morus spp.)极具破坏性的植食性害虫，严重危害叶片产量与质量，威胁蚕业生产。茉莉酸(JA)与水杨酸(SA)是公认的植物抗虫防御调节因子，但二者在桑树响应桑螟取食中的具体作用仍不清楚。研究人员采用取食生物测定、外源激素处理、生理分析与RNA测序(RNA-seq)相结合的方法解析桑树中JA与SA介导的防御网络。外源施用两种激素均提高叶绿素含量，其中JA效应最强；但它们对抗氧化酶活性的调控不同，SA主要提升超氧化物歧化酶(SOD)，JA增强过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)。转录组与功能富集分析显示，JA应答差异表达基因(DEG)主要关联光保护、碳水化合物代谢、苯丙烷与黄酮生物合成、MAPK信号、ABC转运蛋白及防御相关酶功能；SA应答DEG则强关联光合相关基因表达、叶绿体组织、碳代谢、谷胱甘肽代谢与系统免疫相关过程。若干关键转录因子包括MaHDZIP1、MaLBD28、MaGATA5、MaTALE2、MaARF4、MaSBP1与MaSBP12在两种激素处理下均上调。综上，外源JA与SA在桑树中引发重叠而不同的防御相关响应，该工作为蚕业中针对桑螟开发激素介导策略提供了生理与转录组整合框架。
研究背景方面，桑树(Morus spp.)是家蚕(Bombyx mori)唯一食物来源，叶产与品质直接决定蚕丝产业。桑螟(Glyphodes pyloalis) Walker以卷叶、结网和叶肉取食造成大面积落叶与叶质下降，且因高繁殖力、世代重叠及谷胱甘肽S-转移酶和UDP-糖基转移酶等解毒机制而抗药。植物通过钙内流、MAPK激活、活性氧(ROS)爆发与激素积累应对取食；茉莉酸(JA)经典关联咀嚼式害虫抗性，水杨酸(SA)关联系统获得抗性，二者存在物种与取食方式依赖的对话。已有桑树RNA-seq研究涉及细胞壁修饰、激素信号及次生代谢，但外源JA与SA在桑螟取食下的全基因组效应未明，光合、 redox、次生代谢与转录因子网络如何被差异调控尚待阐明。研究人员以广东桑(Morus alba ‘Atropurpurea’)为材料，在桑螟取食背景下喷施JA与SA，整合生理、生化与转录组学 dissect JA/SA介导防御。
该论文发表于《Non-Coding RNA》。
主要关键技术方法方面，研究人员使用150日龄广东桑苗，设对照(CG)、JA与SA三组并在处理后引入桑螟幼虫取食48小时；转录组样本来自CG、JA、SA各3个生物学重复叶片池，比对桑树参考基因组ASM1206604v3，用DESeq2做差异表达检验并以GO与KEGG富集；叶绿素用SPAD无损筛查加80%丙酮分光法测Chl a/b；抗氧化酶在24、48、72小时测SOD、POD、CAT活性并用双因素方差与线性混合模型统计。
研究结果如下。
3.1 JA与SA处理增强桑树叶片叶绿素积累：通过48小时表型与分光测定，JA与SA均显著提高叶绿素a、b和总叶绿素，JA增幅最大，SA次之，对照受害最重、叶绿素最低。
3.2 JA与SA对桑树抗氧化酶活性的影响：在24、48、72小时酶活测定中，SA持续给出最高SOD，JA给出最高POD与CAT，说明JA偏下游H2O2清除与细胞壁强化，SA偏超氧阴离子第一步清除。
3.3 转录组数据过滤、表达箱线图与相关热图：清洗后比对率90.49%至94.12%，FPKM分布可比，同处理重复聚簇紧密，JA与SA各自成支，证明数据可重复且激素诱导特异表达谱。
3.4 转录组火山图与聚簇热图：CG_vs_JA有667 DEG，CG_vs_SA有1177 DEG且下调更多，JA_vs_SA有282 DEG，SA整体重构最广，两激素程序重叠但不同。
3.5 DEG数量与韦恩图：CG_vs_JA特有202上调175下调，CG_vs_SA特有255上调560下调，共享193上调97下调构成核心防御代谢枢纽，其余多为处理特异。
3.6 上调DEG的GO富集：JA上调光响应、光保护、碳水化合物代谢、血红素结合、过氧化物酶与几丁质结合；SA上调光合作用、光系统I/II、泛素连接酶与氧化还原酶；JA_vs_SA上调捕光、叶绿素生物合成与SA介导信号。
3.7 下调DEG的GO富集：JA下调光/激素信号、膜转运与谷氨酸脱羧酶等；SA下调葡萄糖代谢、ABA合成、捕光与生长素信号；JA_vs_SA下调细胞壁组织、系统获得抗性与SA信号。
3.8 上调DEG的KEGG富集：JA富集circadian rhythm-plant、苯丙烷生物合成、花青素、黄酮、ABC transporters；SA富集proteasome、苯丙烷、苯并恶嗪类、玉米素、谷胱甘肽代谢；JA_vs_SA富集甘氨酸丝氨酸苏氨酸代谢、植物激素转导、MAPK信号与次生代谢。
3.9 下调DEG的KEGG富集：JA下调淀粉蔗糖、角质木栓蜡、ABC与MAPK；SA下调光合作用、碳代谢、天线蛋白、碳固定与谷胱甘肽；JA_vs_SA下调天线蛋白、α-亚麻酸、卟啉叶绿素与碳固定。
3.10 富集通路代表基因表达谱：MAPKKK4、NME1、EIL3及F6H1、4-羟苯基丙酮酸双加氧酶等在JA/SA下高于对照，属同一数据集内展示非独立验证。
3.11 JA与SA改变防御相关转录因子家族表达：MaHDZIP、MaLBD、MaGATA、MaTALE、MaARF、MaSBP中多数成员被诱导，MaHDZIP1、MaLBD28、MaGATA5、MaTALE2、MaARF4、MaSBP1、MaSBP12等为共有上调候选，SA对部分MaTALE更强，JA对部分MaHDZIP更强。
讨论部分总结：外源JA与SA改色素、抗氧化与转录，并非单纯生长-防御权衡；SOD-POD-CAT级联中SA管上游、JA管下游并助壁强化。按上下调分模块可见193上调97下调为核心光合-苯丙烷-ABC枢纽，JA偏化学与物理屏障（苯丙烷、黄酮、MAPK、ABC），SA偏叶绿体、氧化还原、proteasome与系统免疫；SA虽上调光合核心基因却下调天线与叶绿素酶，属免疫激活下叶绿体重编程。转录因子层面MaHDZIP/MaLBD等连结构壁与化学防御，细胞壁为取食屏障兼损伤信号源。局限为单基因型、单时间点、未测气体交换/荧光/幼虫绩效，结论属处理关联而非直接抗虫证明。意义在于给蚕业减药提供激素预处理框架，但田间用前需评剂量、时机、残留及对家蚕茧丝影响。
结论部分翻译：本研究显示，外源JA与SA预处理改变了桑树对桑螟取食的响应。两种处理均增加叶绿素a、叶绿素b与总叶绿素含量，并在SOD、POD、CAT活性上产生时间与处理依赖差异。转录组分析识别出共有与处理特异基因表达模式：JA应答DEG富集于抗虫防御、次生代谢、苯丙烷与黄酮生物合成、MAPK信号及氧化还原调控；SA应答DEG更强关联光合与叶绿体相关基因表达、谷胱甘肽代谢、proteasome相关过程及系统免疫相关过程。多类转录因子家族呈处理依赖表达。结果刻画了色素、酶与转录多层变化，但需直接生理与功能实验验证其对光合功能与通路活性的影响。
