植物在生長與防御之間存在著相互制約。一般在受到植食性昆蟲為害時,植物會增加防御反應而減緩生長;這一過程是由植物通過抑制生長相關激素而激活防御相關激素實現的。然而,對于植物在受一種植食性昆蟲為害而激活的優(yōu)先防御策略,是否會影響到植物對另一種昆蟲的抗性目前還不清楚。
昆蟲科學研究所婁永根教授課題組鑒定了一個受二化螟取食誘導的水稻WRKY轉錄因子OsWRKY70;發(fā)現該轉錄因子能被OsMAPK3/6磷酸化,并由此而提高轉錄激活活性。OsWRKY70正向調控防御相關的植物激素茉莉酸而反向調控生長相關激素赤霉素,導致二化螟為害激活水稻的優(yōu)先防御策略。然而,這種二化螟誘導的OsWRKY70介導的水稻防御策略卻增加水稻對褐飛虱的敏感性。這一研究結果表明植物對一種植食性昆蟲的優(yōu)先防御可能導致對另一種植食性昆蟲的抗性下降,對于揭示植物抗蟲機理進化以及指導作物抗性育種具有重要意義。
該研究成果已在線發(fā)表在國際生物學領域權威刊物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),婁永根教授實驗室的李冉博士為該論文的第一作者。該研究得到科技部973項目及國家自然科學基金委項目的資助。
(昆蟲科學研究所)
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