近日，揚州大學園藝與植物保護學院農藥與分子靶標團隊在國際著名期刊International Journal of Melecular Sciences發(fā)表了題為Transcriptome Analysis Reveals Crosstalk between the Abscisic Acid and Jasmonic Acid Signaling Pathways in Rice-Mediated Defense against Nilaparvata lugens的研究論文。該研究通過褐飛虱為害后的水稻轉錄組分析，揭示了激素脫落酸（ABA）與茉莉酸（JA）聯合調控水稻對褐飛虱的抗性。

 

　　水稻Oryza sativa 是禾本科植物，是世界上一種重要的糧食作物，為全球將近50%以上的人口提供口糧。按照目前全球人口數量的增長，預計在2025年，全球的產量需增加60%才能滿足人類正常生活，它產量的多少與人們的日常生活和國民經濟息息相關，由于水稻是一種無法擺脫當地環(huán)境壓力的植物，因此解決生物和非生物脅迫對水稻產量的影響是全球最迫切的問題。

 

　　褐飛虱Nilaparvata lugens，屬半翅目、同翅亞目、飛虱科，具有很高的生長速率和較強的環(huán)境適應性，容易大面積爆發(fā)，可進行遠距離遷飛。褐飛虱是亞洲和東南亞水稻種植區(qū)最具有破壞性的害蟲之一，可以直接取食水稻韌皮部，在莖部產卵并且可以傳播病毒，目前在我國已成為水稻的首要害蟲。因此，如何提高水稻自身對害蟲的抗性，選育抗蟲品種有著極為重要的意義。

 

　　植物激素在植物體內有至關重要的意義。昆蟲在植物上產卵或取食植物時所產生分泌物中的特異性激發(fā)子會激活植物體內的多種植物激素信號途徑，這些信號途徑進一步激活防御基因的表達及直接防御、間接防御化合物的產生，使植物表現出抗蟲性。植物激素在調節(jié)生長發(fā)育、參與植物抗逆性方面有著不可缺少的作用，它可以由外界的環(huán)境脅迫誘導產生，在植物體內往往以低水平調節(jié)各種生理反應。但植物如何協調波動的生長防御仍還不太清楚。脫落酸（ABA）和茉莉酸（JA）是兩種重要的植物激素，主要實現積極調節(jié)防御功能和生長發(fā)育。

 

　　本研究旨在闡明水稻通過噴施外源激素從而影響體內激素的表達而達到抗褐飛虱的目的，通過分析ABA和JA激素通路的差異基因，相關抗蟲轉錄因子的差異變化以及其他可能影響植株表現抗蟲的基因，明確激素間是否存在互作，從而調節(jié)相關轉錄因子以及其他抗蟲基因以達到抗蟲的目的，為了解水稻抗蟲的分子機制提供一個新的思路。

 

　　BPH與BPH + JA處理的差異表達基因（DEGs）共2727個； 1674個基因上調，1053個基因下調。 兩組（BA和BJ）共調控1223個基因； 519個基因表達上調，704個基因表達下調。通過對褐飛虱為害后水稻的轉錄組分析，構建了一個ABA和JA協同調控水稻抗褐飛虱的復雜網絡。

 

　　我院農藥與分子靶標團隊博士研究生李濟同第一作者；我院農藥與分子靶標團隊劉景瀾教授為通訊作者。本研究獲得了國家自然科學基金項目的資助。

 

　　我院農藥分子靶標與環(huán)境毒理團隊長期以來一直從事農藥毒理學相關基礎和應用基礎研究。近5年來主要開展殺蟲劑靶標結構與功能關系、ABA在水稻抗褐飛虱中的功能及作用機制、新型光活化殺蟲劑的環(huán)境毒理以及基于納米載體的綠色生物制劑的開發(fā)等方面的研究。

 

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