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昆明植物所等植物系統(tǒng)性抗蟲(chóng)信號(hào)研究取得進(jìn)展
點(diǎn)擊次數(shù)：150 發(fā)布時(shí)間：2014-12-13
植物受到昆蟲(chóng)取食后，能在受損傷組織產(chǎn)生一系列的生理變化，從而提高植物的抗蟲(chóng)能力。在上世紀(jì)70年代，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，除了被取食的葉片或組織，未被損傷的其它葉片或組織也能夠產(chǎn)生抗蟲(chóng)響應(yīng)，被稱為系統(tǒng)性響應(yīng)（systemic response），說(shuō)明有一種或多種信號(hào)從被昆蟲(chóng)取食的葉片或者組織移動(dòng)到植物的其它部位，誘導(dǎo)抗蟲(chóng)響應(yīng)。然而，這個(gè)可移動(dòng)信號(hào)是什么，是由哪些基因調(diào)控的仍然不清楚。
*昆明植物研究所吳建強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)與德國(guó)馬普化學(xué)生態(tài)學(xué)研究所美國(guó)*院士 Ian T. Baldwin 教授實(shí)驗(yàn)室合作，以野生煙草 Nicotiana attenuata 為研究對(duì)象，詳細(xì)分析了機(jī)械損傷、模擬昆蟲(chóng)取食對(duì)植物系統(tǒng)性抗性的誘導(dǎo)性。研究發(fā)現(xiàn)野生煙草受到模擬昆蟲(chóng)取食后，被取食葉片能夠快速激活SIPK（一個(gè)重要的有絲分裂原激活蛋白激酶），并合成植物激素茉莉酸（jasmonic acid；JA），從而積累抗蟲(chóng)化合物*抑制劑（trypsin proteinase inhibitors）。然而，只有植物感受到昆蟲(chóng)口腔分泌物（oral secretion）中的FAC類物質(zhì)（fatty acid-amino acid conjugates）的時(shí)候才能調(diào)動(dòng)某些系統(tǒng)性葉片中的SIPK和JA，而機(jī)械損傷則不能誘導(dǎo)這些響應(yīng)，說(shuō)明某些系統(tǒng)性響應(yīng)依賴于植物對(duì)昆蟲(chóng)的特異識(shí)別。此外，研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)信號(hào)在10分鐘之內(nèi)就可以從被取食葉片轉(zhuǎn)運(yùn)出來(lái)，具有快速和專一的特點(diǎn)。
該研究對(duì)揭示植物抗蟲(chóng)信號(hào)系統(tǒng)有較重要的貢獻(xiàn)，近日以“Fatty acid-amino acid conjugates are essential for systemic activation of salicylic acid-induced protein kinase and accumulation of jasmonic acid in Nicotiana attenuata”為題發(fā)表在 BMC Plant Biology 上。該研究得到了中科院先導(dǎo)專項(xiàng)B（No. XDB11050200）、云南省人才計(jì)劃（No. 2012HA016）和馬普伙伴小組合作計(jì)劃的支持。