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武汉大学研究团队揭示植物抗虫分子机制 让水稻抗虫又稳产

新华社武汉6月16日电（记者李伟、熊翔鹤）记者从武汉大学获悉，何光存教授课题组首次鉴定了一个被植物免疫受体识别的褐飞虱唾液蛋白，揭示了水稻抗褐飞虱分子机制，对于培育高产、抗虫水稻品种具有重要意义。该成果日前在国际学术期刊《自然》上在线发表。

褐飞虱是水稻生产中发生面积最大、造成损失最重的害虫之一，严重危害我国及世界水稻生产。“长期大量使用农药会导致褐飞虱产生抗药性。培育抗虫品种是最经济、有效、环境友好的防治害虫的手段，但植物抗虫的分子机理却一直不明。”何光存说。

课题组前期克隆了抗褐飞虱基因Bph14。本次研究以含有该基因的抗虫水稻为对象，第一次揭开了害虫取食与植物反取食的分子机制。

研究发现，褐飞虱分泌的唾液中含有一种BISP蛋白，会抑制水稻的基础防御反应，使普通感虫植株更易于褐飞虱取食。而在含有Bph14基因的抗虫水稻中，BISP进入细胞后会立即与BPH14蛋白发生特异性结合而被识别，激发强烈的抗虫反应，阻止褐飞虱的侵害。但强抗性的持续激活会影响水稻的生长发育，导致产量下降。

“因此需要精细调控才能维持水稻抗虫性与生长发育之间的平衡。”何光存说，团队进一步研究发现，BPH14能通过选择性自噬受体OsNBR1自噬降解BISP，有效控制水稻细胞中的BISP及抗性水平，使细胞尽快恢复生长。

Bph14是目前育种应用最广的抗褐飞虱基因，BISP-BPH14-OsNBR1三蛋白互作调控植物抗虫反应分子机制的发现是植物抗虫领域的重大进展。

多位国内同行专家表示，这一新机制的阐明，对水稻抗虫高产育种具有重要意义，提出了在不降低产量的前提下实现抗虫育种的新策略。（完）

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