植物在生長(zhǎng)與防御之間存在著相互制約。一般在受到植食性昆蟲(chóng)為害時(shí),植物會(huì)增加防御反應(yīng)而減緩生長(zhǎng);這一過(guò)程是由植物通過(guò)抑制生長(zhǎng)相關(guān)激素而激活防御相關(guān)激素實(shí)現(xiàn)的。然而,對(duì)于植物在受一種植食性昆蟲(chóng)為害而激活的優(yōu)先防御策略,是否會(huì)影響到植物對(duì)另一種昆蟲(chóng)的抗性目前還不清楚。
昆蟲(chóng)科學(xué)研究所婁永根教授課題組鑒定了一個(gè)受二化螟取食誘導(dǎo)的水稻W(wǎng)RKY轉(zhuǎn)錄因子OsWRKY70;發(fā)現(xiàn)該轉(zhuǎn)錄因子能被OsMAPK3/6磷酸化,并由此而提高轉(zhuǎn)錄激活活性。OsWRKY70正向調(diào)控防御相關(guān)的植物激素茉莉酸而反向調(diào)控生長(zhǎng)相關(guān)激素赤霉素,導(dǎo)致二化螟為害激活水稻的優(yōu)先防御策略。然而,這種二化螟誘導(dǎo)的OsWRKY70介導(dǎo)的水稻防御策略卻增加水稻對(duì)褐飛虱的敏感性。這一研究結(jié)果表明植物對(duì)一種植食性昆蟲(chóng)的優(yōu)先防御可能導(dǎo)致對(duì)另一種植食性昆蟲(chóng)的抗性下降,對(duì)于揭示植物抗蟲(chóng)機(jī)理進(jìn)化以及指導(dǎo)作物抗性育種具有重要意義。
該研究成果已在線發(fā)表在國(guó)際生物學(xué)領(lǐng)域權(quán)威刊物eLife上 (Li R, Zhang J, Li JC, Zhou GX, Wang Q, Bian WB, Erb M, Lou YG. Prioritizing plant defence over growth through WRKY regulation facilitates infestation by non-target herbivores. eLife, http://elifesciences.org/content/early/2015/06/17/eLife.04805),婁永根教授實(shí)驗(yàn)室的李冉博士為該論文的第一作者。該研究得到科技部973項(xiàng)目及國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目的資助。
(昆蟲(chóng)科學(xué)研究所)
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