研究揭示乙烯和茉莉酸信號途徑相互應(yīng)答介導(dǎo)水稻響應(yīng)刺吸式昆蟲的機(jī)制

 　　8月12日，國際學(xué)術(shù)期刊New Phytologist 在線發(fā)表了中國科學(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”，該項研究揭示了水稻在響應(yīng)刺吸式昆蟲的過程中所激發(fā)的乙烯和茉莉酸信號途徑的應(yīng)答機(jī)制。

　　乙烯（Ethylene，ET）和茉莉酸（Jasmonic acid，JA）信號傳導(dǎo)途徑在介導(dǎo)植物響應(yīng)生物脅迫的過程中發(fā)揮著重要作用，兩種信號途徑在介導(dǎo)植物抗病過程中的相互應(yīng)答也多有揭示。在植物抵御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(jī)理如何，尚缺乏研究。褐飛虱是以刺吸式的方式專一性取食水稻的害蟲，對水稻生產(chǎn)危害嚴(yán)重。遺傳分析表明，ET信號途徑的信號分子，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能夠通過泛素化途徑介導(dǎo)OsEIL1的降解，說明ET信號途徑負(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信號途徑的基因OsLOX9，被顯著下調(diào)。生化分析證明了OsEIL1蛋白對OsLOX9基因的直接轉(zhuǎn)錄調(diào)控。研究揭示了JA和ET信號途徑協(xié)同負(fù)調(diào)控水稻對刺吸式昆蟲的抗性，OsEIL1蛋白對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信號途徑相互應(yīng)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(chǔ)研究發(fā)展計劃（2015CB755703）、轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ?（2016ZX08009-003-001）、國家重點研發(fā)計劃（2016YFD0100603）、國家自然科學(xué)基金（31371949; 31870232）以及雜交水稻國家重點實驗室（KF201805）的基金支持。


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　　研究揭示乙烯和茉莉酸信號途徑相互應(yīng)答介導(dǎo)水稻響應(yīng)刺吸式昆蟲的機(jī)制



日期：2019-08-19