天天時(shí)訊：武漢大學(xué)研究團隊揭示植物抗蟲(chóng)分子機制 讓水稻抗蟲(chóng)又穩產(chǎn)

(資料圖)

新華社武漢6月16日電（記者李偉、熊翔鶴）記者從武漢大學(xué)獲悉，何光存教授課題組首次鑒定了一個(gè)被植物免疫受體識別的褐飛虱唾液蛋白，揭示了水稻抗褐飛虱分子機制，對于培育高產(chǎn)、抗蟲(chóng)水稻品種具有重要意義。該成果日前在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上在線(xiàn)發(fā)表。

褐飛虱是水稻生產(chǎn)中發(fā)生面積最大、造成損失最重的害蟲(chóng)之一，嚴重危害我國及世界水稻生產(chǎn)?！伴L(cháng)期大量使用農藥會(huì )導致褐飛虱產(chǎn)生抗藥性。培育抗蟲(chóng)品種是最經(jīng)濟、有效、環(huán)境友好的防治害蟲(chóng)的手段，但植物抗蟲(chóng)的分子機理卻一直不明?！焙喂獯嬲f(shuō)。

課題組前期克隆了抗褐飛虱基因Bph14。本次研究以含有該基因的抗蟲(chóng)水稻為對象，第一次揭開(kāi)了害蟲(chóng)取食與植物反取食的分子機制。

研究發(fā)現，褐飛虱分泌的唾液中含有一種BISP蛋白，會(huì )抑制水稻的基礎防御反應，使普通感蟲(chóng)植株更易于褐飛虱取食。而在含有Bph14基因的抗蟲(chóng)水稻中，BISP進(jìn)入細胞后會(huì )立即與BPH14蛋白發(fā)生特異性結合而被識別，激發(fā)強烈的抗蟲(chóng)反應，阻止褐飛虱的侵害。但強抗性的持續激活會(huì )影響水稻的生長(cháng)發(fā)育，導致產(chǎn)量下降。

“因此需要精細調控才能維持水稻抗蟲(chóng)性與生長(cháng)發(fā)育之間的平衡?！焙喂獯嬲f(shuō)，團隊進(jìn)一步研究發(fā)現，BPH14能通過(guò)選擇性自噬受體OsNBR1自噬降解BISP，有效控制水稻細胞中的BISP及抗性水平，使細胞盡快恢復生長(cháng)。

Bph14是目前育種應用最廣的抗褐飛虱基因，BISP-BPH14-OsNBR1三蛋白互作調控植物抗蟲(chóng)反應分子機制的發(fā)現是植物抗蟲(chóng)領(lǐng)域的重大進(jìn)展。

多位國內同行專(zhuān)家表示，這一新機制的闡明，對水稻抗蟲(chóng)高產(chǎn)育種具有重要意義，提出了在不降低產(chǎn)量的前提下實(shí)現抗蟲(chóng)育種的新策略。

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