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武汉大学水稻抗虫基因研究成果登权威杂志

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来源: 作者: 2019-05-17 02:32:35

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近日来自武汉大学生命科学学院的研究人员在新研究中解析了水稻基因Bphi008a在水稻抗褐飞虱反应中的的作用机制,研究结果发表在近期植物学国际顶级刊物《Plant Physiology》上。

文章的第一作者是武汉大学生命科学学院杂交水稻国家重点实验室博士研究生胡晶。通讯作者是何光存教授,其早年毕业于华中农业大学,后赴日本爱嫒大学留学,主要的研究领域是包括野生稻基因的转育、鉴定与利用,野生稻抗稻飞虱基因的定位与克隆,水稻与稻飞虱互作份子机理及相关基因的功能鉴定三个方面。

稻飞虱是水稻生产中最重要的虫害之一,从1998年-2003年,中国每年稻飞虱产生面积均在2.1 - 2.8亿亩,造成的水稻产量损失5×105吨以上,东南亚地区每年由褐飞虱引起的损失达到2.485×108美元。科学家们期望通过提高水稻品种抗性防治稻飞虱。鉴定和克隆水稻抗飞虱基因,解析水稻-稻飞虱互作分子机理具有重要的实际意义和理论价值。

2009年何光存研究组曾在国际上首次利用图位克隆法(map-based cloning)成功分离了第一例抗褐飞虱基因Bph14,这1研究成果促进水稻抗稻飞虱育种研究快速发展,从而为少打农药、减少粮食损失,发展环境友好型和资源节约型农业做出重要贡献。相关论文发表在著名国际学术期刊《美国科学院院刊》上。

在这篇新研究论文中,何光存实验室研究人员研究人员通过超表达和RNAi抑制技术解析了水稻基因Bphi008a在水稻抗褐飞虱反应中的作用机制。研究人员发现褐飞虱取食可快速诱导水稻Bphi008a表达上调,并激活乙烯信号通路。研究人员利用体外激酶分析及酵母双杂交、双分子荧光互补分析等一系列实验证实在水稻细胞核中Bphi008a通过其C末端多脯氨酸区域与促分裂原活化蛋白激酶激酶5(OsMPK5)蛋白相互作用,从而促使Bphi008a磷酸化。此外,研究人员还证实Bphi008a是通过调控水稻MAPK家族多个成员表达水平从而实现水稻对褐飞虱防御反应的调控的。

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