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Nature Genetics:我国科学家克隆水稻抗稻飞虱新基因并揭示抗虫新机制 qrcode

2018-01-26

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 世界农化网中文网报道:武汉大学生命科学学院杂交水稻国家重点实验室何光存教授课题组在水稻抗褐飞虱研究中取得重要进展,相关研究成果于2018年1月22日以“Bph6 encodes an exocyst-localized protein and confers broadresistance to planthoppers in rice”为题在Nature Genetics上在线发表。
 
该研究应用图位克隆法分离了抗稻飞虱主效基因Bph6并揭示了其介导的抗虫机制。
 
水稻是我国和世界上最重要的粮食作物,稻飞虱是水稻生产中发生面积最大、造成危害最严重的害虫之一。稻飞虱通过口针吸食水稻韧皮部汁液,造成水稻减产甚至绝收,对水稻生产安全形成严重威胁。从稻种资源中发掘抗褐飞虱基因,阐明抗虫机理,培育抗褐飞虱水稻品种在生产中的应用,是防治褐飞虱最经济、有效、环境友好和生态安全的首选措施。
 
该研究组在早期研究中,将水稻资源Swarnalata中的显性抗褐飞虱基因Bph6定位于水稻第四染色体长臂上。之后通过精细定位和图位克隆分离得到Bph6,发现Bph6是一种新类型的抗虫基因。BPH6蛋白定位于exocyst复合体中,与exocyst复合体亚基EXO70E1互作,调控水稻细胞分泌,维持细胞壁完整性,从而阻碍褐飞虱取食。Bph6调控SA、JA和CK等多种激素通路,特别是发现并证实了细胞分裂素CK在水稻抗虫中的重要作用。
 
 Analyses of phytohormones in Bph6-carryingplants.
 
Bph6是一个广谱抗虫基因,对多种生物型褐飞虱和白背飞虱有高抗性,其抗性机制为抗生性、抗趋性和耐虫性。Bph6对水稻生长和产量无不良影响,在籼稻和粳稻背景下都有高抗性。
 
The broad-spectrum resistance conferredby Bph6.
 
研究还发现,Bph6起源于野生稻O. rufipogon 和 O.nivara。Bph6是一个显性抗虫基因,因而在杂交水稻抗褐飞虱育种中具有重要应用价值。

Evolution of Bph6 alleles in rice.

 
 

来源: BioArt植物

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