8月12日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊New Phytologist 在線(xiàn)發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所苗雪霞研究組的文章“Novel crosstalk between ethylene- and jasmonic acid-pathway responses to a piercing-sucking insect in rice”，該項(xiàng)研究揭示了水稻在響應(yīng)刺吸式昆蟲(chóng)的過(guò)程中所激發(fā)的乙烯和茉莉酸信號(hào)途徑的應(yīng)答機(jī)制。
乙烯（Ethylene，ET）和茉莉酸（Jasmonic acid，JA）信號(hào)傳導(dǎo)途徑在介導(dǎo)植物響應(yīng)生物脅迫的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，兩種信號(hào)途徑在介導(dǎo)植物抗病過(guò)程中的相互應(yīng)答也多有揭示。在植物抵御刺吸式昆蟲(chóng)取食的過(guò)程中，ET和JA之間是否存在相互作用，以及相互作用的機(jī)理如何，尚缺乏研究。褐飛虱是以刺吸式的方式專(zhuān)一性取食水稻的害蟲(chóng)，對(duì)水稻生產(chǎn)危害嚴(yán)重。遺傳分析表明，ET信號(hào)途徑的信號(hào)分子，OsEBF1和OsEIL1分別正調(diào)控和負(fù)調(diào)控水稻抗褐飛虱。分子和生化分析表明，二者之間存在直接的相互作用，OsEBF1能夠通過(guò)泛素化途徑介導(dǎo)OsEIL1的降解，說(shuō)明ET信號(hào)途徑負(fù)調(diào)控水稻抗褐飛虱。RNA-seq的數(shù)據(jù)表明，oseil1突變體中JA信號(hào)途徑的基因OsLOX9，被顯著下調(diào)。生化分析證明了OsEIL1蛋白對(duì)OsLOX9基因的直接轉(zhuǎn)錄調(diào)控。研究揭示了JA和ET信號(hào)途徑協(xié)同負(fù)調(diào)控水稻對(duì)刺吸式昆蟲(chóng)的抗性，OsEIL1蛋白對(duì)OsLOX9基因的直接轉(zhuǎn)錄調(diào)控介導(dǎo)了二者的協(xié)同性。OsEIL1-OsLOX9是介導(dǎo)ET和JA信號(hào)途徑相互應(yīng)答的新的信號(hào)交叉位點(diǎn)。
博士研究生馬飛龍是這篇文章的第一作者，研究員時(shí)振英和苗雪霞為文章的共同通訊作者，博士研究生楊小芳也參與了該工作。該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（2015CB755703）、轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ?xiàng) （2016ZX08009-003-001）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFD0100603）、國(guó)家自然科學(xué)基金（31371949; 31870232）以及雜交水稻國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（KF201805）的基金支持。
研究揭示乙烯和茉莉酸信號(hào)途徑相互應(yīng)答介導(dǎo)水稻響應(yīng)刺吸式昆蟲(chóng)的機(jī)制
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