摘要：茶尺蠖（Ectropis obliqua Prout）為害會誘導茶樹釋放大量揮發(fā)性代謝物，這些代謝物作為重要信號物質在趨避害蟲或吸引天敵方面的研究已被廣泛報道，但茶尺蠖為害對茶樹葉片中非揮發(fā)性代謝物質空間變化的影響及其作用尚不清楚。以茶樹葉片為材料，限制茶尺蠖僅在葉尖部取食，再采集葉尖部、葉中部、葉基部3個位點組織，基于超高效液相色譜-四極桿軌道阱質譜（UHPLC-Q-Exactive/MS）的分析方法對這3個位點組織的非揮發(fā)性代謝物質進行鑒定和分析。結果表明，與空白對照和機械損傷相比，茶尺蠖為害可誘導6種二聚兒茶素類、3種氨基酸類（包括γ-氨基丁酸）、1種黃酮和黃酮苷類、1種酚酸類共11種差異代謝物。與空白對照相比，茶尺蠖為害后，茶樹葉片3個位點的γ-氨基丁酸相對含量均明顯增加，在葉中部和葉基部均增加了1.99倍，且γ-氨基丁酸生物合成途徑中的關鍵基因在這3個位點均上調表達。茶尺蠖為害后，在葉片葉尖部和葉基部，γ-氨基丁酸的相對含量與其前體物質谷氨酸的相對含量呈顯著正相關（P＜0.05）。茶尺蠖取食添加了0.2、0.5、2.0 mg·g-1 γ-氨基丁酸的人工飼料后，其體質量和體長均顯著小于對照組（P＜0.05）。本研究表明，γ-氨基丁酸代謝途徑在茶樹抵御茶尺蠖為害的早期防御反應中發(fā)揮了重要作用，為進一步揭示茶樹的生化抗性機制奠定基礎。

關鍵詞：茶樹；茶尺蠖；γ-氨基丁酸；空間變化

中圖分類號：S571.1；S435.711 文獻標識碼：A 文章編號：1000-369X（2024）05-816-15

Response of γ-Aminobutyric Acid Metabolic Pathway in Tea Plants to Early Infestation of Ectropis obliqua

SUN Juan1，2，3， CHEN Hui2，3， LIU Guanhua2，3， ZHANG Han2，3， HUANG Fuyin2，3， WANG Yuxi2，3， WANG Nuo2，3， BAO Demeng2，3， SHI Jiang2，4， DAI Weidong2，4， CHEN Jian1， FU Jianyu2，3*

1. College of Life Sciences and Medicine， Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China;

2. Tea Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310008， China;

3. Key Laboratory of Tea Quality and Safety Control， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Hangzhou 310008， China;

4. Key Laboratory of Tea Biology and Resources Utilization， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Hangzhou 310008， China

Abstract： Tea geometrid （Ectropis obliqua Prout） infestation induces tea plants to release massive amounts of volatile organic compounds （VOCs）， which are widely reported as important chemical cues that either repel the pests or attract their enemies. However， the spatial variations and the roles of the non-volatile metabolites in tea leaves infested by the tea geometrids are confusing. Taking tea leaves as materials， the feeding of E. obliqua was limited at the leaf tip， and then the tissues at the leaf tip， middle and base were collected. The non-volatile metabolites of the tissues at the three sites were identified and analyzed by ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole orbitrap mass spectrometry （UHPLC-Q-Exactive/MS）. The results demonstrate that compared with the blank control and mechanical injury tea leaves， tea geometrids induced 11 differential metabolites， including six dimeric catechins， three amino acids （including γ-aminobutyric acid）， one flavonoid and flavonoid glycoside， and one phenolic acid compound. After the infestation of the tea geometrids， the relative contents of γ-aminobutyric acid at the three sites in tea leaves were significantly increased compared to the blank control tea leaves， and increased by 1.99-fold in the middle and base of leaves. In addition， the key genes involved in the γ-aminobutyric acid biosynthetic pathway were upregulated at all three sites of tea leaves. There was a significant positive correlation between the relative content of γ-aminobutyric acid and the relative content of glutamic acid （P<0.05）. When the tea geometrids were fed with artificial diet supplemented with 0.2 mg·g-1， 0.5 mg·g-1 and 2.0 mg·g-1 γ-aminobutyric acid， their body weight and length were both significantly decreased compared with the control （P<0.05）. The present study indicates that the inhibitory neurotransmitter γ-aminobutyric acid plays a pivotal role in the early defense response against tea geometrids， which will shed light on the biochemical resistance mechanism of the tea plants.

Keywords： Camellia sinesis， Ectropis obliqua， γ-aminobutyric acid， spatial variation

植物在進化過程中形成了復雜而巧妙的防御系統(tǒng)來應對害蟲的取食為害，包括組成型和誘導型[1]。組成型防御是植物自身固有的，能夠阻礙侵染的物理或化學防御性狀，如植物組織表面的蠟質、刺、表皮毛等[2]。誘導型防御是指在受到攻擊或外界誘導的情況下，植物的形態(tài)或內部代謝物發(fā)生變化，從而對害蟲的某些行為能力產生負面影響的一種特性[3]。植物的誘導型防御又可分為直接防御和間接防御。直接防御是指植物自身積累的物質能夠直接影響害蟲的生理狀態(tài)及行為，如生成廣譜防御相關代謝物[4]。害蟲的取食可以誘導這些代謝物在植物體內的空間分布發(fā)生變化，如新產生毒素，或在同一器官或整株植物中增加毒素的積累[5]。例如，斜紋夜蛾的取食會誘導玉米葉片中倍半萜的空間分布變化，倍半萜僅在受傷部位至葉尖之間產生，并呈現從葉尖到受害部位的梯度增加趨勢[6]。同樣，東方黏蟲的取食部位也會影響玉米葉片中抗蟲苯并噁嗪類化合物的產生和空間分布[7]。

γ-氨基丁酸（Gamma-aminobutyric acid，GABA）是一種廣泛分布的非蛋白質氨基酸[8]，其作為一種神經遞質能夠抑制害蟲的生長發(fā)育，在煙草和擬南芥中對害蟲的防御反應起關鍵作用[9-10]。研究表明，害蟲的爬行或取食會導致植物組織和細胞的損傷，快速誘導γ-氨基丁酸合成和積累[11-13]。植物中有兩條γ-氨基丁酸合成和轉化途徑：第一條途徑為γ-氨基丁酸支路，是γ-氨基丁酸合成與代謝的主要途徑，由谷氨酸脫羧酶（Glutamic acid decarboxylase，GAD）催化谷氨酸合成γ-氨基丁酸，再經γ-氨基丁酸轉氨酶（GABA transaminase，GABA-T）和琥珀酸半醛脫氫酶（Succinic semialdehyde dehydrogenase，SSADH）催化生成琥珀酸進入三羧酸（TCA）循環(huán)，最后由α-酮戊二酸催化谷氨酸脫氫酶（Glutamate dehydrogenase，GDH）生成谷氨酸；第二條途徑為多胺降解途徑，主要由精氨酸脫羧酶（Arginine decarboxylase，ADC）催化精氨酸生成胍丁胺再轉化為腐胺，由銅胺氧化酶（Copper amine oxidase，CuAO）催化腐胺降解產物轉化為γ-氨基丁酸[14-15]。

茶尺蠖（Ectropis obliqua Prout）是茶樹上一類發(fā)生普遍且為害嚴重的咀嚼式口器害蟲。近年來，茶園中茶尺蠖為害頻繁發(fā)生，茶葉產量受到了極大的影響[16]。大量研究表明，茶尺蠖取食為害誘導茶樹釋放大量揮發(fā)物，以直接趨避昆蟲或間接吸引天敵的方式來抵御蟲害[17-18]。茶尺蠖取食可誘導茶樹葉片中倍半萜合酶基因CsAFR和CsNES2表達水平的顯著上調，增加（E，E）-α-法尼烯和（E）-橙花叔醇的釋放量[19]。此外，茶尺蠖會誘導茶樹釋放高濃度的吲哚并促進茉莉酸和防御相關次生代謝物的產生[20]。茶尺蠖為害誘導的茶樹苯乙腈的合成和釋放量集中在白天，使茶樹免受晝行性茶尺蠖幼蟲的危害[21]。周圍健康茶樹植株也會感知受害植株釋放的化學信號（如β-羅勒烯和萜類同系物DMNT等化學信號），提高自身抗性水平，進而實現群體防御[22]。

非揮發(fā)性代謝物在茶樹對茶尺蠖的防御反應過程中也發(fā)揮著至關重要的作用，如拒食、驅避、毒害茶尺蠖等[23-24]。研究表明，茶尺蠖幼蟲取食可顯著誘導茶樹葉片中槲皮素-

3-O-葡萄糖苷、兒茶素、表兒茶素和表沒食子兒茶素沒食子酸酯等次級代謝產物含量顯著積累，最終產生直接防御反應[25-26]。受害茶樹葉片產生的茉莉酸信號能夠傳遞到未受害的相鄰葉片，并誘導Kunitz型蛋白酶抑制劑基因CsKPI1的表達，增強茶樹對茶尺蠖的防御能力[27]。當前，對蟲害誘導茶樹抗性的研究主要以揮發(fā)性物質為主，非揮發(fā)性物質種類龐雜且難以準確定量，因此單片茶樹葉片中非揮發(fā)性代謝物對蟲害的響應及其機制研究鮮見報道。本研究以茶樹葉片為研究材料，利用代謝組學技術解析茶尺蠖為害葉尖后非揮發(fā)性代謝物在該葉片中的時空變化，并分析關鍵物質γ-氨基丁酸合成途徑的基因表達水平，結合生物測定方法，為揭示茶樹非揮發(fā)性代謝物對蟲害的化學防御機制提供重要基礎。

1 材料與方法

1.1 供試茶苗

供試茶苗為2年生龍井43扦插苗，種植在中國農業(yè)科學院茶葉研究所嵊州綜合實驗基地，選擇完好健康茶枝作為研究材料。

1.2 供試茶尺蠖

茶尺蠖幼蟲由中國農業(yè)科學院茶葉研究所昆蟲飼養(yǎng)室提供。室內飼養(yǎng)一代后的3齡幼蟲，饑餓3 h后用于單片茶樹葉片處理。室內飼養(yǎng)一代后的初孵幼蟲，取食人工飼料至3齡后用于體質量和體長指標測定。

1.3 供試飼料

人工飼料參考楊子威等[28]的配方并適當改進。稱取10 g茶葉干粉、5 g大豆粉、0.35 g抗壞血酸、1.5 g酵母粉混勻備用。稱取1.2 g瓊脂粉，加入100 mL蒸餾水，加熱4 min至透明，立即加入1 g蔗糖、0.05 g山梨醇和0.085 g對羥基苯甲酸甲酯混勻，待溫度降到60 ℃時，分別添加0.2、0.5、2.0 mg·g-1的γ-氨基丁酸，對照組不添加γ-氨基丁酸。最后分別倒入混勻的茶葉干粉中并攪拌均勻，待飼料凝固后放入﹣20 ℃冰箱保存待用。

1.4 儀器與試劑

主要儀器：超高效液相色譜-四極桿軌道阱質譜儀（Ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole orbitrap mass spectrometry，UHPLC-Q-Exactive/MS），美國Thermo Fisher公司；低溫冷凍離心機，德國Eppendorf公司；數控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；LightCycler?480 Ⅱ實時熒光定量聚合酶鏈式反應儀，上海羅氏制藥有限公司；萬分之一電子天平，奧豪斯儀器（常州）有限公司；超景深顯微鏡（VHX-6000），基恩士有限公司。

試劑：甲醇（色譜純）、抗壞血酸購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，乙腈（色譜純）購自西格瑪奧德里奇（上海）貿易有限公司，RNA提取試劑盒購自天根生化科技（北京）有限公司，逆轉錄試劑盒和熒光定量PCR試劑盒均購自南京諾唯贊生物科技股份有限公司，γ-氨基丁酸購自北京中農思辰生物科技有限公司，大豆粉購自山東艾科特農業(yè)發(fā)展有限公司，酵母粉購自賽默飛世爾科技公司，瓊脂粉和蔗糖均購自國藥集團化學試劑有限公司，山梨醇購自北京科奧科技有限公司，對羥基苯甲酸甲酯購自合肥博美生物科技有限責任公司。

1.5 茶樹葉片處理

茶尺蠖為害組將2頭3齡茶尺蠖幼蟲接種于茶樹新梢芽下第3葉的葉尖部，套以透氣網袋防止逃逸。機械損傷組處理用消毒剪刀模擬茶尺蠖的取食方式，在茶樹新梢芽下第3葉的葉尖部形成創(chuàng)傷后，套以透氣網袋?？瞻讓φ战M僅在茶樹新梢芽下第3葉套透氣網袋（圖1）。

1.6 樣品采集

處理6 h后取芽下第3葉的葉尖部、葉中部、葉基部（2 mm×2 mm圓形葉片，約0.83 mg）用于非揮發(fā)性代謝物及基因表達量分析。6個同一位點葉片組織作為1個混樣，每組處理3個混樣重復。

1.7 非揮發(fā)性代謝物質的測定

1.7.1 樣品前處理

樣品中加入100 μL 70%的甲醇溶液（V甲醇∶

V水=7∶3），溶解后20 ℃水浴超聲30 min，以10 000 r·min-1離心10 min，取上清液待測。

1.7.2 UHPLC-Q-Exactive/MS分析條件

試驗樣品的代謝組學分析采用UHPLC-Q-

Exactive/MS進行數據采集。

UHPLC條件：T3色譜柱（100 mm×2.1 mm，1.8 μm），柱溫40 ℃，流速0.4 mL·min-1，進樣量為3 μL。流動相A為0.1%甲酸-水溶液，流動相B為0.1%甲酸-乙腈溶液。洗脫程序：0 min，98% A；0～0.5 min，98% A；0.5～8.0 min，85% A；8.0～13.0 min，65% A；13.0～15.0 min，30% A；15.0～16.0 min，15% A；16.0～16.5 min，98% A；16.5～20.0 min，98% A。

MS條件：采用電噴霧電離（Electrospray ionization，ESI）離子源，正離子全掃描模式，質量掃描范圍為質荷比（m/z）80～1 200，毛細管電壓3.5 kV，毛細管溫度300 ℃，輔助氣溫度350 ℃，輔助氣流速10 L·min-1。

代謝物結構鑒定參考前期研究結果和建立的數據庫[29-30]。

1.8 基因表達量分析

使用多糖多酚植物總RNA提取試劑盒（離心柱型）提取樣本RNA，將質量合格的RNA采用逆轉錄試劑盒反轉錄為cDNA。使用LightCycler?480 Ⅱ實時熒光定量聚合酶鏈式反應儀及熒光定量PCR試劑盒進行實時熒光定量PCR（qRT-PCR）。PCR反應條件：95 ℃預變性30 s；95 ℃變性10 s，60 ℃退火30 s，40個循環(huán)。每個樣品3次生物學重復。采用 法分析基因的相對表達水平。CsGAPDH作為內參基因[31]，引物序列見表1。

1.9 體質量和體長測定

將20頭初孵幼蟲接在放置有人工飼料的塑料培養(yǎng)皿中飼養(yǎng)，每2 d更換1次人工飼料。飼喂至3齡后，用萬分之一電子天平和超景深顯微鏡（VHX-6000）分別測量幼蟲的體質量和長度。每組處理重復3次。

1.10 數據分析

UHPLC-Q-Exactive/MS分析得到的原始圖譜采用Compound Discoverer 3.2軟件進行峰匹配與峰面積提取，采用SIMCA-P 14.1軟件進行有監(jiān)督的偏最小二乘回歸分析（Partial least squares discriminant analysis，PLS-DA），采用IBM SPSS Statistics 26軟件進行單因素方差分析，GraphPad Prism 9繪制柱狀圖，熱圖分析由Tbtools-IIv 2.061軟件繪制，在基迪奧生物信息云平臺（https：//www.omicshare.com）采用皮爾遜相關系數法完成相關性分析。

2 結果與分析

2.1 茶尺蠖為害誘導茶樹葉片中代謝物的變化

通過一級質譜、二級質譜與標準品比較分析，從茶尺蠖為害后的茶樹葉片中共鑒定出138種化合物（表2），包括36種黃酮和黃酮苷類（26%）、20種二聚兒茶素類（14%）、17種氨基酸類（12%）、13種脂質類（9%）、13種黃烷醇類（9%）、13種酚酸類（9%）、8種生物堿類（6%）、7種有機酸類（5%）、2種糖類（1%）、2種萜類（1%）、7種其他類（5%）（圖2A）。

PLS-DA顯示，茶尺蠖為害后的葉片與空白對照組的葉片在第1主成分上（R2X[1]=0.282）有明顯的分離，與機械損傷后的葉片在第2主成分上（R2X[2]=0.199）有較明顯的分離（圖2B）。該結果表明，茶尺蠖為害能夠誘導單片茶樹葉片的非揮發(fā)性代謝物積累量發(fā)生明顯改變。

基于VIP＞1，P＜0.05的篩選標準，在不同處理組的茶樹葉片中共篩選出23種差異代謝物。與空白對照相比，茶尺蠖為害誘導產生16種差異代謝物，包括6種二聚兒茶素類（茶苷C、原飛燕草素A1、茶黃素、茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素-3′-沒食子酸酯、茶黃素3，3′-二沒食子酸酯），3種氨基酸類（γ-氨基丁酸、丙氨酸、絲氨酸），3種生物堿類（鳥嘌呤、尿嘧啶苷酸、N-乳酰乙醇胺），1種黃酮和黃酮苷類（5-羥基-3′-甲氧基黃酮），1種酚酸類（沒食子酸），1種萜類（枸杞苷IX），1種脂質類[甘油二酯（18∶3）]。其中，原飛燕草素A1、茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素3，3′-二沒食子酸酯、5-羥基-3′-甲氧基黃酮、茶苷C、茶黃素、茶黃素-3′-沒食子酸酯、枸杞苷IX相對含量變化顯著，分別增加5.90倍、4.38倍、4.21倍、3.89倍、3.53倍、3.06倍、3.06倍、2.03倍（圖3）。

與機械損傷相比，茶尺蠖為害誘導產生13種差異代謝物，包括7種二聚兒茶素類[茶苷C、原飛燕草素A1、茶黃素-3′-沒食子酸酯、茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素3，3′-二沒食子酸

酯、茶黃素、表沒食子兒茶素-3-O-（3-O-甲基）-沒食子酸酯]，3種氨基酸類（γ-氨基丁酸、丙氨酸、絲氨酸），2種黃酮和黃酮苷類（5-羥基-3′-甲氧基黃酮、芹菜素-6-C-葡萄糖苷），1種酚酸類（沒食子酸）。其中，原飛燕草素A1、5-羥基-3′-甲氧基黃酮、茶苷C、茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素3，3′-二沒食子酸酯、茶黃素-3′-沒食子酸酯、茶黃素相對含量變化顯著，分別增加3.39倍、2.88倍、2.74倍、2.50倍、2.30倍、2.29倍、2.01倍（圖3）。

茶尺蠖為害顯著增加了茶樹葉片中11種差異代謝物的積累，包括茶苷C、原飛燕草素A1、茶黃素、茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素-3′-沒食子酸酯、茶黃素3，3′-二沒食子酸酯、γ-氨基丁酸、丙氨酸、絲氨酸、5-羥基-3′-甲氧基黃酮和沒食子酸（圖3）。

2.2 茶尺蠖為害誘導單片茶樹葉片中γ-氨基丁酸的空間變化

茶尺蠖為害后，與空白對照相比，γ-氨基丁酸的相對含量在葉中部和葉基部顯著增加（P＜0.05），均升高1.99倍，在葉尖部升高1.72倍。茶尺蠖為害后，與機械損傷相比，葉中部與葉基部的γ-氨基丁酸的相對含量顯著增加（P＜0.05），葉尖部、葉中部、葉基部分別升高1.04倍、2.36倍和1.94倍（圖4）。以上結果說明，γ-氨基丁酸是茶尺蠖為害誘導產生的特征代謝物。

2.3 γ-氨基丁酸生物合成途徑關鍵基因的變化

由圖5所示，與空白對照相比，茶尺蠖為害或機械損傷后，γ-氨基丁酸合成途徑中關鍵基因（CsGDH1、CsGAD1、CsCUAO、CsSSADH1、CsSSADH2、CsADC1、CsADC2）的相對表達量在葉尖部、葉中部、葉基部均上調。與機械損傷相比，茶尺蠖為害后，這7個基因的表達量在葉尖部均下調，而在葉中部均上調，其中6個基因在葉基部上調。葉尖部可能因為直接受害，從而產生應激反應，之后防御信號傳導至葉中部、葉基部，通過上調γ-氨基丁酸生物合成途徑的關鍵基因，增加γ-氨基丁酸積累來抵御茶尺蠖取食[32]。

2.4 γ-氨基丁酸生物合成途徑相關代謝物和基因的相關性分析

茶尺蠖為害后，受害位點的γ-氨基丁酸相對含量與其前體物質谷氨酸的相對含量呈顯著正相關（P＜0.05），與合成途徑的關鍵基因CsGAD1、CsSSADH1、CsSSADH2、CsADC1、CsADC2、CsCUAO的相對表達量均呈正相關（圖6A）。葉中部的γ-氨基丁酸相對含量僅與琥珀酸半醛的相對含量呈正相關（圖6B），而葉基部的γ-氨基丁酸相對含量與琥珀酸半醛的相對含量呈負相關，與谷氨酸的相對含量呈極顯著正相關（P＜0.01）（圖6C）。以上研究結果表明，茶樹葉片在茶尺蠖為害后，立即啟動防御反應，加快前體物質谷氨酸的合成和轉運，進而增加γ-氨基丁酸積累以抵御蟲害。

2.5 γ-氨基丁酸對茶尺蠖的生長抑制作用

茶尺蠖分別取食添加了0.2、0.5、2.0 mg·g-1 γ-氨基丁酸的人工飼料后，其體質量與體長均呈下降趨勢，且與對照組差異顯著（P＜0.05，圖7）。隨著γ-氨基丁酸濃度的升高，其對茶尺蠖幼蟲生長抑制作用也逐漸增強。

3 討論

茶樹能感知由植食性昆蟲取食或產卵造成的機械損傷和釋放的特定誘導物質，從而引起大量非揮發(fā)性代謝物質的變化[33]。本研究以茶樹葉片為材料，采用代謝組學方法對不同處理下單片茶樹葉片3個不同部位的非揮發(fā)性物質進行鑒定和分析，發(fā)現與空白對照和機械損傷相比，茶尺蠖為害誘導葉片中11種差異代謝物的顯著積累，包括6種二聚兒茶素類（茶苷C、原飛燕草素A1、茶黃素、茶黃素-3-沒食子酸酯、茶黃素-3′-沒食子酸酯、茶黃素3，3′-二沒食子酸酯）、3種氨基酸類（γ-氨基丁酸、

丙氨酸、絲氨酸）、1種黃酮和黃酮苷類（5-羥基-3′-甲氧基黃酮）和1種酚酸類（沒食子酸）。研究表明，非揮發(fā)性物質參與茶樹對多種生物脅迫的響應，例如，槲皮素-3-O-葡萄糖苷、兒茶素、表兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯和沒食子酸是茶尺蠖取食誘導茶樹積累的關鍵非揮發(fā)性物質，這些化合物是茶樹對茶尺蠖的直接抗性物質[25-26，34-36]。然而，茶尺蠖為害誘導非揮發(fā)性物質中的其他組分是否能夠激活相似的防御反應有待進一步研究。

γ-氨基丁酸是茶樹中高含量非蛋白氨基酸，其對昆蟲的神經傳遞具有負調節(jié)功能，例如，γ-氨基丁酸能抑制昆蟲神經遞質傳遞[37-40]。昆蟲體內的γ-氨基丁酸會與γ-氨基丁酸受體結合[41]，如離子型GABAA受體和代謝型GABAB受體等，快速激活相應的氯離子通道，引發(fā)氯離子細胞內流，導致細胞質膜產生超極化[12]，產生抑制性突觸后電位作用，抑制昆蟲神經中樞的傳導并產生鎮(zhèn)靜效果[42]。因此，γ-氨基丁酸過度積累會產生持續(xù)抑制效應，從而影響昆蟲的生長和發(fā)育[43]。

昆蟲取食會誘導植物啟動先于系統(tǒng)反應的局部快速反應機制，包括鈣信號的傳導，隨后激活γ-氨基丁酸代謝途徑，導致γ-氨基丁酸的積累[44]。本研究中γ-氨基丁酸在茶樹葉片的3個部位持續(xù)積累，并且其相對含量與前體物質谷氨酸的相對含量在葉尖部和葉基部顯著正相關，說明γ-氨基丁酸代謝途徑被激活以抵御茶尺蠖為害[45]。人工飼料飼喂試驗也證明了低齡茶尺蠖幼蟲的生長發(fā)育明顯受到γ-氨基丁酸的抑制。

本研究解析了茶尺蠖為害后單片茶樹葉片中非揮發(fā)性代謝物的相對含量變化和空間變化，并發(fā)現昆蟲抑制性神經遞質γ-氨基丁酸的相對含量與其前體物質谷氨酸顯著相關，并對茶尺蠖的生長發(fā)育有抑制效果，說明γ-氨基丁酸代謝途徑在茶樹抵御早期茶尺蠖為害的防御反應中發(fā)揮重要作用。

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