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昆明植物所等植物系統(tǒng)性抗蟲信號研究取得進(jìn)展
點(diǎn)擊次數(shù)：149 發(fā)布時間：2014-12-13
植物受到昆蟲取食后，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)生抗蟲響應(yīng)，被稱為系統(tǒng)性響應(yīng)（systemic response），說明有一種或多種信號從被昆蟲取食的葉片或者組織移動到植物的其它部位，誘導(dǎo)抗蟲響應(yīng)。然而，這個可移動信號是什么，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)隊與德國馬普化學(xué)生態(tài)學(xué)研究所美國*院士 Ian T. Baldwin 教授實(shí)驗(yàn)室合作，以野生煙草 Nicotiana attenuata 為研究對象，詳細(xì)分析了機(jī)械損傷、模擬昆蟲取食對植物系統(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取食后，被取食葉片能夠快速激活SIPK（一個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），從而積累抗蟲化合物*抑制劑（trypsin proteinase inhibitors）。然而，只有植物感受到昆蟲口腔分泌物（oral secretion）中的FAC類物質(zhì)（fatty acid-amino acid conjugates）的時候才能調(diào)動某些系統(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)，說明某些系統(tǒng)性響應(yīng)依賴于植物對昆蟲的特異識別。此外，研究發(fā)現(xiàn)，這個信號在10分鐘之內(nèi)就可以從被取食葉片轉(zhuǎn)運(yùn)出來，具有快速和專一的特點(diǎn)。
該研究對揭示植物抗蟲信號系統(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B（No. XDB11050200）、云南省人才計劃（No. 2012HA016）和馬普伙伴小組合作計劃的支持。