2018年1月22日，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、雜交水稻國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何光存教授課題組在國(guó)際植物學(xué)科權(quán)威期刊《Nature Genetics》上發(fā)表題為“Bph6 encodes anexocyst-localized protein and confers broad resistance to planthoppers in rice”的學(xué)術(shù)論文。應(yīng)用圖位克隆法分離了抗稻飛虱主效基因Bph6揭示了其介導(dǎo)的抗蟲(chóng)機(jī)理。
水稻是我國(guó)和世界上最重要的糧食作物，稻飛虱是水稻生產(chǎn)中發(fā)生面積最大、造成危害最嚴(yán)重的害蟲(chóng)之一。從稻種資源中發(fā)掘抗褐飛虱基因，培育抗褐飛虱水稻品種在生產(chǎn)中應(yīng)用，是防治褐飛虱最經(jīng)濟(jì)、有效、環(huán)境友好和生態(tài)安全的首選措施。本研究利用圖位克隆法分離了水稻資源Swarnalata的抗褐飛虱基因Bph6。Bph6是一種新型抗蟲(chóng)基因，編碼一種前人從未研究的蛋白。BPH6蛋白與胞泌復(fù)合體亞基EXO70E1互作，調(diào)控水稻細(xì)胞分泌，維持細(xì)胞壁完整性，阻礙褐飛虱取食。Bph6可以協(xié)同SA和JA，正調(diào)控水稻抗蟲(chóng)性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分裂素在抗蟲(chóng)中也有很重要的作用，正是由于這種特殊的機(jī)制，使帶有Bph6的水稻對(duì)褐飛虱具有趨避性、抗生性和耐蟲(chóng)性。Bph6具有廣譜抗蟲(chóng)性，高抗褐飛虱所有生物型和白背飛虱同時(shí)對(duì)農(nóng)藝性狀沒(méi)有負(fù)效應(yīng)。Bph6基因起源于野生稻并保留在亞洲熱帶地區(qū)的秈稻品種中。本研究不僅對(duì)進(jìn)一步探究水稻抗褐飛虱的作用機(jī)理具有十分重要的意義，同時(shí)為抗蟲(chóng)水稻新品種的培育提供了新的基因資源。
博士研究生郭建平、徐春雪和吳迪為該論文的共同第一作者，論文通訊作者為杜波和何光存教授。該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ?xiàng)和國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃的資助。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41588-018-0039-6。
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