速遞！武漢大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)揭示植物抗蟲分子機(jī)制 讓水稻抗蟲又穩(wěn)產(chǎn)
(資料圖片僅供參考)
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(shí)別的褐飛虱唾液蛋白，揭示了水稻抗褐飛虱分子機(jī)制，對(duì)于培育高產(chǎn)、抗蟲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之一，嚴(yán)重危害我國及世界水稻生產(chǎn)?！伴L期大量使用農(nóng)藥會(huì)導(dǎo)致褐飛虱產(chǎn)生抗藥性。培育抗蟲品種是最經(jīng)濟(jì)、有效、環(huán)境友好的防治害蟲的手段，但植物抗蟲的分子機(jī)理卻一直不明。”何光存說。
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水稻為對(duì)象，第一次揭開了害蟲取食與植物反取食的分子機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn)，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(chǔ)防御反應(yīng)，使普通感蟲植株更易于褐飛虱取食。而在含有Bph14基因的抗蟲水稻中，BISP進(jìn)入細(xì)胞后會(huì)立即與BPH14蛋白發(fā)生特異性結(jié)合而被識(shí)別，激發(fā)強(qiáng)烈的抗蟲反應(yīng)，阻止褐飛虱的侵害。但強(qiáng)抗性的持續(xù)激活會(huì)影響水稻的生長發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。
“因此需要精細(xì)調(diào)控才能維持水稻抗蟲性與生長發(fā)育之間的平衡。”何光存說，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，BPH14能通過選擇性自噬受體OsNBR1自噬降解BISP，有效控制水稻細(xì)胞中的BISP及抗性水平，使細(xì)胞盡快恢復(fù)生長。
Bph14是目前育種應(yīng)用最廣的抗褐飛虱基因，BISP-BPH14-OsNBR1三蛋白互作調(diào)控植物抗蟲反應(yīng)分子機(jī)制的發(fā)現(xiàn)是植物抗蟲領(lǐng)域的重大進(jìn)展。
多位國內(nèi)同行專家表示，這一新機(jī)制的闡明，對(duì)水稻抗蟲高產(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(xiàn)抗蟲育種的新策略。
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