在大米中基于自然变异的基因查识别了调节棕色虫行为的异胺生物合成基因

科学领域:

• 植物生物化学 植物生物化学
• 化学生态化学生态学
• 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

• 异胺是已知的防护大米的代谢物对抗昆虫害虫,如棕色植物 (BPHs).
• 负责大米 (Oryza sativa L.) 中异胺生物合成的特定基因以前未被确定.
• 不同的水品种之间存在异胺生产的自然变化.

研究的目的:

• 确定负责大米中异胺生产的关键生物合成基因.
• 调查异胺在防治棕色虫 (Nilaparvata lugens) 防治大米中的作用.

主要方法:

• 选各种水品种,以检测异胺水平的自然变化.
• 利用染色体片段替代线和逆交杂交线进行遗传分析.
• 使用CRISPR/Cas9基因编辑来创建候选基因的淘汰突变.
• 分析化学用于量化异胺水平.
• 两种选择宿主测试以评估棕色虫的行为.

主要成果:

• 基因Os10g0400500被确定为大米中异胺的主要生物合成基因.
• 缺乏功能性Os10g0400500的突变大米系产生显著较少的异胺.
• 在行为分析中,棕色的虫表现出对缺少异胺的突变大米叶的偏好,而不是野生类型的叶子.

结论:

• Os10g0400500被证实是大米中异胺生物合成的关键基因.
• 异胺在防治棕色虫的防护中起作用,因为昆虫更喜欢缺乏这种化合物的植物.
• 这一发现有助于了解大米和相关物种的化学防御机制.