我校在植物抗蟲領(lǐng)域取得新進展
本網(wǎng)訊：近日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《eLife》（影響因子7.08）在線發(fā)表了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院作物抗逆育種與減災(zāi)國家地方聯(lián)合工程實驗室李培金團隊題為“Volatile DMNT directly protects plants against Plutella xylostella by disrupting peritrophic matrix barrier in midgut”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)了植物揮發(fā)性化合物DMNT直接抵御食草昆蟲小菜蛾侵食的新機制，是在植物抗蟲領(lǐng)域取得的一項標志性成果。
小菜蛾屬于鱗翅目，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要害蟲，其寄主有40余種，主要包括甘藍、青菜、花椰菜，大白菜，油菜等十字花科蔬菜和作物。小菜蛾生長周期短，繁殖速度快、世代重疊嚴重，常年危害蔬菜生產(chǎn)，且成蟲為蛾，遷徙性強，極易給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成重大損失。因此，探究植物如何抵御小菜蛾的侵食，對開展農(nóng)作物抗蟲育種具有重要意義。通過近五年的研究，李培金團隊發(fā)現(xiàn)，過表達DMNT合成酶關(guān)鍵基因PEN1的轉(zhuǎn)基因擬南芥能夠驅(qū)逐并顯著抑制小菜蛾幼蟲的生長和繁殖，化學(xué)合成的DMNT驗證了該實驗結(jié)果。進一步研究發(fā)現(xiàn)DMNT處理能破壞小菜蛾中腸內(nèi)圍食膜結(jié)構(gòu)（peritrophic matrix），致使腸道保護屏障受損，最終導(dǎo)致腸道內(nèi)微生物群落紊亂和幼蟲死亡。尤為重要的是，腸道微生物在DMNT殺蟲過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)DMNT能下調(diào)PxMucin基因的表達，從而影響圍食膜的穩(wěn)定。該工作系統(tǒng)揭示了DMNT參與植物直接抗蟲的作用機制，為農(nóng)作物抗蟲育種研究提供了重要基因資源和理論依據(jù)。圍繞這些研究，獲國家發(fā)明專利授權(quán)2項，國家新型實用專利授權(quán)1項。
我校生命科學(xué)學(xué)院2018級博士生陳晨，2019級博士生陳紅億和2020級博士生黃世界為論文共同第一作者，李培金教授為通訊作者，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為該論文第一通訊單位。這項研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次人才引進經(jīng)費的資助。（生命科學(xué)學(xué)院）
論文鏈接：https://elifesciences.org/articles/63938
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