植保所在miRNA跨界介導水稻-飛虱互作的抗蟲機制方面取得新進展
近日，植保所農業(yè)生物安全團隊在農林學領域TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(中科院一區(qū)，SCI IF=6.1)上發(fā)表題為“Osa-miR162a Enhances the Resistance to the Brown Planthopper via α?Linolenic Acid Metabolism in Rice (Oryza sativa)”的研究論文。植保所陳潔副研究員為論文第一作者，陳潔副研究員和張振飛研究員為論文共同通訊作者，果樹所沈文忠博士參與了該項研究。植保所為第一署名單位，中山大學和果樹所為共同合作單位。
水稻是我國乃至全球最重要的糧食作物，其產量高低直接關系到糧食安全。褐飛虱是水稻最重要的害蟲，歷史上曾多次暴發(fā)成災。一直以來，農藥防治是提高水稻抗蟲性的主要手段，不僅對環(huán)境造成了巨大破壞，也使得褐飛虱的抗性不斷增強。近年來，科學家發(fā)現(xiàn)植物中的miRNA可以通過調控自身生長發(fā)育來抵御昆蟲的危害，在植物-害蟲天然互作中發(fā)揮巨大功能。
本研究綜合運用代謝組學、分子生物學、植物生態(tài)學和昆蟲行為學等多學科交叉，發(fā)現(xiàn)褐飛虱為害水稻后誘導水稻miR-162a的表達從而啟動自身的防御應答，既通過跨界沉默的方式負調控褐飛虱的生殖和發(fā)育，又通過抑制水稻a-亞麻酸代謝通路來降低褐飛虱的寄主選擇性，但也降低了茉莉酸介導的防御反應，這可能是害蟲-寄主在長期進化中形成的競爭性機制。本研究首次揭示了miR-162a在水稻-褐飛虱互作中的新抗蟲機制，不僅豐富了植物miRNA的理論基礎，也展示了植物miRNA在害蟲防治中的廣闊應用前景。
本研究得到了國家自然科學基金（31972262，32172507），國家重點研發(fā)項目（2021YFD1401100），廣東省農科院農業(yè)優(yōu)勢產業(yè)學科團隊建設項目（202117TD）和廣東省農科院人才引進項目（R2021YJ-QG002）等項目的資助。