OsJAMYB在水稻抗草地贪夜蛾反应中的功能研究

MYB是植物中最大的转录因子家族之一,已被证实在调控植物生长发育及应答逆境胁迫方面发挥了重要作用。先前研究发现,水稻OsJAMYB负调控水稻对咀嚼式口器昆虫-二化螟(Chilo suppressalis,Striped stem borer,SSB)的抗虫性,但正调控水稻对刺吸式口器昆虫-褐飞虱(Nilaparvata lugens,Brown planthopper,BPH)的抗虫性,表明OsJAMYB对水稻抗虫反应的调控作用可能依赖于植食性昆虫种类。为了进一步明确OsJAMYB在水稻-植食性昆虫互作关系中的生物学功能,本文以OsJAMYB基因敲除水稻突变体及其亲本秀水11(Wild type,WT)为材料,研究了OsJAMYB对水稻-草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda,Fall armyworm,FAW)互作关系的影响及其作用机理。结果显示,敲除OsJAMYB后不影响水稻生长,但却降低了水稻对FAW的抗虫性,导致FAW幼虫生长加快。与WT相比,敲除OsJAMYB显著影响了本底及FAW为害后水稻叶片中水杨酸(Salicylic acid,Sselleck激酶抑制剂A)的积累,但不影响茉莉酸(Jasmonic acid,JA)、茉莉酸-异亮氨酸(JA-L-isoleucine,JA-Ile)、脱antibiotic activity spectrum落酸(AbscisicAM-2282供应商 acid,ABA)合成及乙烯(Ethylene,ET)释放。并且,OsJAMYB敲除突变体中,FAW为害诱导的4种酚胺化合物:对香豆酰腐胺(P-coumaroyl putrescine)、对香豆酰胍丁胺(P-coumaroyl agmatine)、芥子酰腐胺(Mustard acyl putrescin)和阿魏酰胍丁胺(Feruloyl agmatine)水平也显著低于WT。上述结果表明,OsJAMYB可能通过影响酚胺合成,正调控水稻对FAW的抗虫性。研究结果为深入揭示OsJAMYB调控水稻抗虫性的作用机理提供了依据。