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植保所在miRNA跨界介導(dǎo)水稻-飛虱互作的抗蟲機制研究方面取得新進(jìn)展
近日，植保所農(nóng)業(yè)生物安全團隊在農(nóng)林學(xué)領(lǐng)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 viaα?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(xué)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(chǎn)量高低直接關(guān)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(zāi)。一直以來，農(nóng)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(xué)家發(fā)現(xiàn)植物中的miRNA可以通過調(diào)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(xué)、分子生物學(xué)、植物生態(tài)學(xué)和昆蟲行為學(xué)等多學(xué)科交叉，發(fā)現(xiàn)褐飛虱為害水稻后誘導(dǎo)水稻miR-162a的表達(dá)從而啟動自身的防御應(yīng)答，既通過跨界沉默的方式負(fù)調(diào)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(dǎo)的防御反應(yīng)，這可能是害蟲-寄主在長期進(jìn)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(chǔ)，也展示了植物miRNA在害蟲防治中的廣闊應(yīng)用前景。
本研究得到了國家自然科學(xué)基金（31972262，32172507），國家重點研發(fā)項目（2021YFD1401100），廣東省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)學(xué)科團隊建設(shè)項目（202117TD）和廣東省農(nóng)科院人才引進(jìn)項目（R2021YJ-QG002）等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c02637
