中国科学院昆明植物研究所
location
当前位置:首页 > 新闻动态 > 头条新闻
left
新闻动态
头条新闻

昆明植物所在玉米MYC2s调控玉米抗虫响应的机制方面取得新进展

文章来源:资源植物与生物技术重点实验室  |  发布时间:2022-11-14  |  作者:马灿容  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  玉米(Zea mays)是重要的粮食、饲料和生物能源作物,对我国粮食安全具有举足轻重的战略作用,而虫害严重影响玉米的产量和品质。丁布化合物(BenzoxazinoidsBXDs)和挥发性萜烯化合物(Volatile terpenes)是玉米合成的抗虫防御化合物,BXDs直接抑制昆虫取食,萜烯化合物吸引害虫天敌对害虫进行寄生、捕食。前人研究表明茉莉酸(Jasmonic acidJA)处理能促进BXDs和挥发性萜烯化合物的积累,但内在的分子机制未知。JA是重要的植物激素,在植物响应昆虫取食的过程中发挥着重要的作用。MYC2JA信号转导途径中关键的转录因子,调控JA介导的防御响应基因的转录表达。在拟南芥、番茄和水稻中,MYC2调控JA介导的抗虫防御机制被广泛研究,但玉米中MYC2如何调控JA介导的抗虫防御响应的分子机制仍然不清楚。 

  近期,中国科学院昆明植物研究所吴建强团队通过遗传学、生物化学、分子生物学和生物信息学手段确定了玉米MYC2JA介导的抗虫防御响应过程中的功能。研究结果发现,与野生型玉米相比,ZmMYC2s突变体对粘虫(Mythimna separata)和草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)的抗性显著减弱;ZmMYC2s双突体植物具有雌性化雄穗表型,说明ZmMYC2s调节玉米的抗虫防御和玉米雄穗的性别决定过程。ZmMYC2s突变体中的BXDs和挥发性萜烯含量以及合成基因的转录水平分析表明,在玉米响应模拟昆虫取食和MeJA处理过程中,ZmMYC2s正向调控BXDs和挥发性萜烯化合物的生物合成。ZmMYC2s激活BXDs合成基因IGPS1/3BX10/11/12/14和萜烯合成基因TPS10/2/3/4/5/8的启动子的转录活性。RNA-SeqCUT&Tag-Seq联合分析鉴定到22ZmMYC2s直接调控且响应模拟昆虫取食和MeJA处理的转录因子,7个转录因子参与调控丁布的生物合成,ZmMYC2s可能与这些转录因子形成转录调控网络,增强玉米的抗虫防御响应。本研究为了解玉米抗虫分子机制及JA信号途径提供了重要依据。 

  该研究以ZmMYC2s play important roles in maize responses to simulated herbivory and jasmonate为题,在线发表在Journal of Integrative Plant Biology上,中国科学院昆明植物研究所博士研究生马灿容为论文第一作者,吴建强研究员和王蕾副研究员为共同通讯作者。该研究得到了中国科学院先导培育项目、生物互作卓越创新中心、国家自然科学基金和云南省创新团队项目的资助。 

  文章链接 

 

 

ZmMYC2s调控玉米对昆虫取食的抗虫响应以及玉米雄穗的性别决定过程 

W+OS:模拟昆虫取食,ns:无显著性差异,nd:没有检测到,myc2abZmMYC2s双突变体,myc2aZmMYC2a突变体,myc2bZmMYC2b突变体。 

(责任编辑:李雪)

中国科学院昆明植物研究所

版权所有 Copyright © 2002-2025 中国科学院昆明植物研究所,All Rights Reserved 【滇ICP备05000394号
地址:中国云南省昆明市蓝黑路132号  邮政编码:650201    点击这里联系我们  手机版