近日，揚州大學園藝與植物保護學院農(nóng)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(zhuǎn)錄組分析，揭示了激素脫落酸（ABA）與茉莉酸（JA）聯(lián)合調(diào)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?qū)⒔?0%以上的人口提供口糧。按照目前全球人口數(shù)量的增長，預(yù)計在2025年，全球的產(chǎn)量需增加60%才能滿足人類正常生活，它產(chǎn)量的多少與人們的日常生活和國民經(jīng)濟息息相關(guān)，由于水稻是一種無法擺脫當?shù)丨h(huán)境壓力的植物，因此解決生物和非生物脅迫對水稻產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)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(nèi)有至關(guān)重要的意義。昆蟲在植物上產(chǎn)卵或取食植物時所產(chǎn)生分泌物中的特異性激發(fā)子會激活植物體內(nèi)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(chǎn)生，使植物表現(xiàn)出抗蟲性。植物激素在調(diào)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(dǎo)產(chǎn)生，在植物體內(nèi)往往以低水平調(diào)節(jié)各種生理反應(yīng)。但植物如何協(xié)調(diào)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(xiàn)積極調(diào)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(nèi)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(guān)抗蟲轉(zhuǎn)錄因子的差異變化以及其他可能影響植株表現(xiàn)抗蟲的基因，明確激素間是否存在互作，從而調(diào)節(jié)相關(guān)轉(zhuǎn)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(diào)，1053個基因下調(diào)。 兩組（BA和BJ）共調(diào)控1223個基因； 519個基因表達上調(diào)，704個基因表達下調(diào)。通過對褐飛虱為害后水稻的轉(zhuǎn)錄組分析，構(gòu)建了一個ABA和JA協(xié)同調(diào)控水稻抗褐飛虱的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。
我院農(nóng)藥與分子靶標團隊博士研究生李濟同第一作者；我院農(nóng)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(nóng)藥分子靶標與環(huán)境毒理團隊長期以來一直從事農(nóng)藥毒理學相關(guān)基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。近5年來主要開展殺蟲劑靶標結(jié)構(gòu)與功能關(guān)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。
文章鏈接：http://www.mdpi.com/1422-0067/23/11/6319
日期：2022-07-20
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?qū)⒔?0%以上的人口提供口糧。按照目前全球人口數(shù)量的增長，預(yù)計在2025年，全球的產(chǎn)量需增加60%才能滿足人類正常生活，它產(chǎn)量的多少與人們的日常生活和國民經(jīng)濟息息相關(guān)，由于水稻是一種無法擺脫當?shù)丨h(huán)境壓力的植物，因此解決生物和非生物脅迫對水稻產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)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(nèi)有至關(guān)重要的意義。昆蟲在植物上產(chǎn)卵或取食植物時所產(chǎn)生分泌物中的特異性激發(fā)子會激活植物體內(nèi)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(chǎn)生，使植物表現(xiàn)出抗蟲性。植物激素在調(diào)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(dǎo)產(chǎn)生，在植物體內(nèi)往往以低水平調(diào)節(jié)各種生理反應(yīng)。但植物如何協(xié)調(diào)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(xiàn)積極調(diào)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(nèi)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(guān)抗蟲轉(zhuǎn)錄因子的差異變化以及其他可能影響植株表現(xiàn)抗蟲的基因，明確激素間是否存在互作，從而調(diào)節(jié)相關(guān)轉(zhuǎn)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(diào)，1053個基因下調(diào)。 兩組（BA和BJ）共調(diào)控1223個基因； 519個基因表達上調(diào)，704個基因表達下調(diào)。通過對褐飛虱為害后水稻的轉(zhuǎn)錄組分析，構(gòu)建了一個ABA和JA協(xié)同調(diào)控水稻抗褐飛虱的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。
我院農(nóng)藥與分子靶標團隊博士研究生李濟同第一作者；我院農(nóng)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(nóng)藥分子靶標與環(huán)境毒理團隊長期以來一直從事農(nóng)藥毒理學相關(guān)基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。近5年來主要開展殺蟲劑靶標結(jié)構(gòu)與功能關(guān)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。
文章鏈接：http://www.mdpi.com/1422-0067/23/11/6319
日期：2022-07-20
