曾任森教授课题组在《PNAS》上发表论文
作者: 来源:亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室 浏览数:9189 录入:2013-09-04
 
 

93日,室曾任森教授课题组在美国国家科学院院刊PNAS》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America上发表了题为Priming of jasmonate-mediated anti-herbivore defense responses in rice by silicon(硅警备水稻茉莉酸调控的抗虫防御反应)的学术论文(全文地址:www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1305848110)。美国国家科学院院刊《PNAS》是美国国家科学院的官方科学周刊杂志,是世界上最负盛名的基础科学领域的学术杂志之一,2012SCI影响因子9.737

硅是地壳中含量仅次于氧的化学元素,近百年来对于硅在植物生理中的功能一直争论不休。然而硅在提高植物对非生物和生物逆境抗性中的作用却颇受重视,如硅可以提高植物对干旱、盐胁迫、紫外辐射以及病虫害等的抗性。传统观念一直认为硅提高植物抗虫性的主要机制是物理作用,硅可以提高植物茎秆的硬度,增加害虫取食和消化的难度。该研究发现,硅可以提高水稻对稻纵卷叶螟的抗性,施用硅后水稻对害虫取食的防御反应迅速提高,硅对植物防御起到警备作用(priming effect)。有趣的是,当植物中的茉莉酸防御信号途径的茉莉酸合成关键酶基因(OsAOS)和信号受体基因(OsCOI1)RNA干涉后,硅对水稻防御的警备作用消失。添加茉莉酸甲酯到野生型水稻植株后,可以显著诱导水稻中硅转运基因的表达,增加硅在水稻叶片中的累积。OsAOSOsCOI1基因被沉默后,硅在转基因水稻叶片中的累积大幅度减少。可见,水稻在受到虫害袭击时,硅可以警备水稻迅速激活与抗逆性相关的茉莉酸途径,茉莉酸信号反过来促进硅的吸收,硅与茉莉酸信号途径相互作用影响着水稻对害虫的抗性。该研究揭示了硅元素尽管在植物生长发育中不是必需元素,但它是植物抵御逆境、调节植物与其他生物之间相互关系所必需的化学元素。

   论文的第一作者是曾任森教授指导的博士研究生叶茂同学。论文研究得到了国家973课题、国家自然科学基金以及广东省高等学校珠江学者岗位计划的支持。


                                                  (本室讯)

 
 
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