近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所糧食作物害蟲監(jiān)測與控制創(chuàng)新團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，麥蚜唾液蛋白效應(yīng)子Sg2204可抑制小麥防御反應(yīng)，從而促進(jìn)麥蚜的寄主適應(yīng)性。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》。
麥蚜為小麥生產(chǎn)上的重大害蟲，嚴(yán)重威脅小麥生產(chǎn)及糧食安全，培育抗蟲小麥品種是防止蚜蟲為害最經(jīng)濟(jì)有效的途徑之一。但由于針對麥蚜-小麥互作機(jī)制了解較少，導(dǎo)致當(dāng)前小麥生產(chǎn)上抗蚜品種長期匱乏。
該研究以麥蚜主要種類之一麥二叉蚜為研究對象，通過蚜蟲唾液腺轉(zhuǎn)錄組及唾液蛋白質(zhì)譜聯(lián)合分析成功鑒定76個唾液蛋白，其中功能未知蛋白Sg2204在蚜蟲取食小麥過程中高表達(dá)，在煙草及小麥葉片中瞬時表達(dá)Sg2204可抑制植物免疫反應(yīng)；取食表達(dá)Sg2204小麥葉片后麥二叉蚜存活率、產(chǎn)蚜量及韌皮部取食時間顯著增加。相反，利用RNA干擾技術(shù)抑制該基因表達(dá)后，蚜蟲可誘導(dǎo)更強(qiáng)的植物防御反應(yīng)并導(dǎo)致其寄主適應(yīng)性顯著下降，進(jìn)一步證實(shí)了Sg2204在抑制小麥防御反應(yīng)中的重要作用及其作為靶標(biāo)基因在麥蚜防控中的應(yīng)用潛力。研究發(fā)現(xiàn)，荻草谷網(wǎng)蚜、玉米蚜、豌豆蚜、桃蚜的Sg2204同源蛋白均可抑制植物防御反應(yīng)，干擾該基因表達(dá)后可導(dǎo)致蚜蟲寄主適應(yīng)性顯著降低，表明該蛋白作為效應(yīng)子在不同蚜蟲中具有功能保守性。該研究為解析麥蚜致害機(jī)制奠定基礎(chǔ)，為研發(fā)蚜蟲新型防控技術(shù)及培育抗蚜小麥品種提供了新思路。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國捐贈CABI發(fā)展基金等項目的資助。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13900
