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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，嚴重危害我國及世界水稻生產(chǎn)。“長期大量使用農(nóng)藥會導(dǎo)致褐飛虱產(chǎn)生抗藥性。培育抗蟲品種是最經(jīng)濟、有效、環(huán)境友好的防治害蟲的手段，但植物抗蟲的分子機理卻一直不明。”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象，第一次揭開了害蟲取食與植物反取食的分子機制。
研究發(fā)現(xiàn)，褐飛虱分泌的唾液中含有一種BISP蛋白，會抑制水稻的基礎(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進入細胞后會立即與BPH14蛋白發(fā)生特異性結(jié)合而被識別，激發(fā)強烈的抗蟲反應(yīng)，阻止褐飛虱的侵害。但強抗性的持續(xù)激活會影響水稻的生長發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。
“因此需要精細調(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，團隊進一步研究發(fā)現(xiàn)，BPH14能通過選擇性自噬受體OsNBR1自噬降解BISP，有效控制水稻細胞中的BISP及抗性水平，使細胞盡快恢復(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)分子機制的發(fā)現(xiàn)是植物抗蟲領(lǐng)域的重大進展。
多位國內(nèi)同行專家表示，這一新機制的闡明，對水稻抗蟲高產(chǎn)育種具有重要意義，提出了在不降低產(chǎn)量的前提下實現(xiàn)抗蟲育種的新策略。（據(jù)新華社消息）
來源：浙江日報
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