近日，濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)研究所在《Frontiers in Plant Science》（中科院2區(qū)Top，IF=5.6）在線(xiàn)發(fā)表了題為“Knockout of OsWRKY71 impairs Bph15-mediated resistance against brown planthopper in rice”的研究論文，報(bào)道了OsWRKY71在水稻抗褐飛虱基因Bph15抗蟲(chóng)信號(hào)途徑中的重要功能。
褐飛虱是危害水稻生產(chǎn)的主要害蟲(chóng)之一。遏制褐飛虱的發(fā)展和危害是保障我國(guó)乃至亞洲水稻生產(chǎn)安全的重大要求。培育抗蟲(chóng)水稻品種是褐飛虱綠色防控的基礎(chǔ)。水稻抗褐飛虱基因Bph15是水稻抗蟲(chóng)領(lǐng)域中的明星基因，已廣泛應(yīng)用于水稻抗蟲(chóng)育種，但Bph15的抗蟲(chóng)分子機(jī)制并不清楚。
該研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子OsWRKY71在抗蟲(chóng)材料中受褐飛虱取食后顯著上調(diào)表達(dá)，并呈現(xiàn)出特異的早期誘導(dǎo)表達(dá)模式，與感蟲(chóng)對(duì)照品種中的表達(dá)模式顯著不同；亞細(xì)胞定位結(jié)果表明，OsWRKY71定位于水稻原生質(zhì)體的細(xì)胞核中；通過(guò)CRISPR-Cas9技術(shù)，在Bph15近等基因系（Bph15-NIL）背景下OsWRKY71基因敲除株系對(duì)褐飛虱的抗性顯著降低；轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果表明，與Bph15-NIL相比，敲除OsWRKY71改變了許多抗性相關(guān)基因的表達(dá)；定量PCR結(jié)果表明，倍半萜烯合酶基因OsSTPS2、EXO70家族基因OsEXO70J1和抗病基因RGA2，可能參與了OsWRKY71介導(dǎo)的Bph15抗蟲(chóng)信號(hào)途徑。該研究表明OsWRKY71在Bph15抗蟲(chóng)信號(hào)途徑中發(fā)揮關(guān)鍵作用，將推動(dòng)水稻抗褐飛虱分子機(jī)制的解析。
濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)所李效尊博士和農(nóng)產(chǎn)品所張劍為論文共同第一作者，濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)所律文堂博士為論文通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金、山東農(nóng)科院青年英才重點(diǎn)扶持項(xiàng)目、武漢大學(xué)雜交水稻國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題基金、山東省農(nóng)業(yè)良種工程和山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（鄉(xiāng)村振興科技創(chuàng)新提振行動(dòng)計(jì)劃）等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1260526/full （撰稿：律文堂 核稿：謝先芝）
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