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UGT89AC1‐mediated quercetin glucosylation is induced upon herbivore damage and enhances Camellia sinensis resistance to insect feeding

槲皮素 山茶 类黄酮 生物 葡萄糖苷 化感作用 幼虫 植物 糖苷 侵染 食品科学 生物化学 抗氧化剂 发芽 病理 替代医学 医学
作者
Tingting Jing,Wenkai Du,Xiaona Qian,Kai Wang,Lanxin Luo,Xueying Zhang,Yanni Deng,Bo Li,Ting Gao,Mengting Zhang,Danyang Guo,Hao Jiang,Yuan-Tao Liu,Wilfried Schwab,Xiaoling Sun,Chuankui Song
出处
期刊:Plant Cell and Environment [Wiley]
卷期号:47 (2): 682-697 被引量:15
标识
DOI:10.1111/pce.14751
摘要

Quercetin is a key flavonol in tea plants (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) with various health benefits, and it often occurs in the form of glucosides. The roles of quercetin and its glucosylated forms in plant defense are generally not well-studied, and remain unknown in the defense of tea. Here, we found higher contents of quercetin glucosides and a decline of the aglucone upon Ectropis grisescens (E. grisescens) infestation of tea. Nine UGTs were strongly induced, among which UGT89AC1 exhibited the highest activity toward quercetin in vitro and in vivo. The mass of E. grisescens larvae that fed on plants with repressed UGT89AC1 or varieties with lower levels of UGT89AC1 was significantly lower than that of larvae fed on controls. Artificial diet supplemented with quercetin glucoside also reduced the larval growth rate, whereas artificial diet supplemented with free quercetin had no significant effect on larval growth. UGT89AC1 was located in both the cytoplasm and nucleus, and its expression was modulated by JA, JA-ILE, and MeJA. These findings demonstrate that quercetin glucosylation serves a defensive role in tea against herbivory. Our results also provide novel insights into the ecological relevance of flavonoid glycosides under biotic stress in plants.
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