研究揭示麦蚜唾液蛋白激发小麦防御反应新机制

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科技日报记者 马爱平 通讯员 郭建英

近日，中国农业科学院植物保护研究所粮食作物害虫监测与控制创新团队张勇研究员团队研究发现，麦长管蚜唾液蛋白SmCSP4作为激发子与小麦转录因子TaWRKY76互作，进而激发水杨酸介导的防御反应信号通路。该研究丰富了蚜虫-植物互作分子机制，为小麦抗蚜育种提供了新思路。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志》（Plant Biotechnology Journal）上。

图为麦长管蚜唾液蛋白SmCSP4在麦蚜与小麦互作中的作用模式。中国农业科学院植物保护研究所供图

麦蚜是我国一类农业害虫，研究麦蚜与小麦互作关系、明确小麦抗蚜分子机制，可为小麦抗蚜品种培育提供理论基础。该研究发现，化学感受蛋白SmCSP4在麦长管蚜唾液腺中高表达，在蚜虫取食过程中可被分泌到小麦组织内，该蛋白与小麦转录因子TaWRKY76互作，抑制水杨酸降解酶DMR6基因的表达，导致小麦植株水杨酸含量增加，从而激发水杨酸介导的小麦防御反应通路，引起小麦胼胝质和过氧化氢大量积累，提高小麦抗蚜性，使麦蚜在小麦韧皮部取食历期缩短、蚜虫存活率与繁殖率显著下降。