近日，中国农业科学院茶叶研究所遗传育种创新团队从防御相关基因、植物激素以及次生代谢产物等多角度解析了芳香族挥发物吲哚对茶树诱导抗虫性的影响，发现钙离子和茉莉酸途径为吲哚引发茶树防御警备所必须，为挥发物介导植物防御警备的分子机理研究由草本植物向木本植物的拓展和延伸开启了新的篇章。该研究成果在线发表在国际著名期刊 Plant Cell and Environment 上。

植食性昆虫为害会诱导植物释放特异性的挥发物（herbivore-induced plant volatiles, HIPVs）。这些挥发物可以作为信号在植株内部和植株之间传递，引发植株未被为害部分或邻近植株产生更快、更强的防御反应，从而提高植物对植食性害虫的抗性，被称之为“防御警备作用”。

芳香族挥发物吲哚能够引发玉米和水稻等禾本科植物的防御警备，提高植株对灰翅夜蛾或草地贪夜蛾幼虫的抗性。但是，目前尚无吲哚引发木本植物防御警备的报道。前人的研究发现，茶尺蠖幼虫取食会诱导茶树释放大量的吲哚。本研究结果表明，用生理浓度的吲哚暴露茶苗后可显著诱导茶树植株中钙离子信号、丝裂原活化蛋白激酶、茉莉酸合成等早期信号通路，提高了茉莉酸、茉莉酸异亮氨酸以及防御相关次生代谢物的含量，增强茶树对茶尺蠖的抗性。利用信号通路抑制剂结合生物学测定和代谢物分析，作者证实了钙离子和茉莉酸途径为吲哚引发茶树防御警备、提高茶树抗虫性的必需元件。这也是钙离子通路参与植物防御警备调控的首次报道。