研究揭示乙烯和茉莉酸信號途徑相互應答介導水稻響應刺吸式昆蟲的...

2021-01-10 手機光明網

　　8月12日，國際學術期刊New Phytologist 在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態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」，該項研究揭示了水稻在響應刺吸式昆蟲的過程中所激發的乙烯和茉莉酸信號途徑的應答機制。

　　乙烯（Ethylene，ET）和茉莉酸（Jasmonic acid，JA）信號傳導途徑在介導植物響應生物脅迫的過程中發揮著重要作用，兩種信號途徑在介導植物抗病過程中的相互應答也多有揭示。在植物抵禦刺吸式昆蟲取食的過程中，ET和JA之間是否存在相互作用，以及相互作用的機理如何，尚缺乏研究。褐飛蝨是以刺吸式的方式專一性取食水稻的害蟲，對水稻生產危害嚴重。遺傳分析表明，ET信號途徑的信號分子，OsEBF1和OsEIL1分別正調控和負調控水稻抗褐飛蝨。分子和生化分析表明，二者之間存在直接的相互作用，OsEBF1能夠通過泛素化途徑介導OsEIL1的降解，說明ET信號途徑負調控水稻抗褐飛蝨。RNA-seq的數據表明，oseil1突變體中JA信號途徑的基因OsLOX9，被顯著下調。生化分析證明了OsEIL1蛋白對OsLOX9基因的直接轉錄調控。研究揭示了JA和ET信號途徑協同負調控水稻對刺吸式昆蟲的抗性，OsEIL1蛋白對OsLOX9基因的直接轉錄調控介導了二者的協同性。OsEIL1-OsLOX9是介導ET和JA信號途徑相互應答的新的信號交叉位點。

　　博士研究生馬飛龍是這篇文章的第一作者，研究員時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。該研究獲得國家重點基礎研究發展計劃(2015CB755703)、轉基因專項 (2016ZX08009-003-001)、國家重點研發計劃(2016YFD0100603)、國家自然科學基金(31371949; 31870232)以及雜交水稻國家重點實驗室(KF201805)的基金支持。

研究揭示乙烯和茉莉酸信號途徑相互應答介導水稻響應刺吸式昆蟲的機制

[ 責編：戰釗 ]

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