植物诱导的挥发性物质通过准Os4CL5依赖的胺生物合成来抑制大米植物的防御能力
Chengcheng Yao1, Xia Zhao2, Xiaoyun Hu3
1State Key Laboratory of Agricultural and Forestry Biosecurity, MARA Key Lab of Surveillance and Management for Plant Quarantine Pests, College of Plant Protection, China Agricultural University, Beijing 100193, China; State Key Laboratory of Crop Stress Adaptation and Improvement, State Key Laboratory of Cotton Bio-breeding and Integrated Utilization, School of Life Sciences, College of Agriculture, Henan University, Kaifeng 475004, China; State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, People's Republic of China.
棕色植物 (BPH) 使用诱导的挥发物抑制防御通路来操纵大米植物. 这种破坏是由Os4CL5基因抑制介导的,减少了抗BPH化合物,并增加了植物对害虫的易感性.
科学领域:
- 植物与昆虫的相互作用
- 分子植物病理学 分子植物病理学
- 化学生态化学生态学
背景情况:
- 植物释放草食诱导的植物挥发物 (HIPVs) 以警告邻居的攻击,增强他们的抵抗力.
- 棕色植物 (BPH) 破坏这种防御,诱导挥发性物质,增加大米对BPH的易感性.
研究的目的:
- 揭示由BPH诱导的挥发物增加大米易受BPH攻击的分子机制.
- 为了确定关键的基因和化合物参与这种挥发性介导的防御中断.
主要方法:
- 米植物暴露于BPH诱导的挥发性物质.
- 雅斯蒙酸 (JA) 信号分析.
- 代谢分析,以识别关键化合物.
- 对Os4CL5.5的基因表达分析.
- 使用米突变来确认基因功能.
主要成果:
- 由BPH诱导的挥发物抑制了大米中的JA信号,损害了化学防御.
- 抗BPH化合物N-feruloylputrescine在暴露于挥发性物质后显著减少.
- Os4CL5基因表达和N-feruloylputrescine积累在HIPV暴露后显著减少.
- Os4CL5对于中的N-feruloylputrescine生产和BPH耐药性至关重要.
结论:
- Os4CL5是BPH诱导的挥发性物质的分子标,介导防御抑制.
- 抑制Os4CL5会导致N-feruloylputrescine生物合成的减少,并增加BPH易感性.
- 这项研究提供了对大米中挥发性介导防御中断的机制性洞察力,并提出了对害虫耐药性的新策略.
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