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      洪晓月团队揭示昆虫唾液DNase II抑制植物防御反应的新机制
      来源:《农药市场信息》传媒 发布时间:2019-04-28

      3月18日,植物学领域的国际著名学术刊物《New Phytologist》(5年影响因子7.833)在线发表了该校植物保护学院昆虫分子生态与进化实验室的最新研究成果《Salivary DNase II from Laodelphax striatellusacts as an effector that suppresses plantdefense》。

      在长期的进化过程中,植物与昆虫之间的“军备竞赛”促使植物产生了一系列防御植食性昆虫的基因,进化出了抵抗昆虫的能力;而昆虫在适应植物的过程中也进化出不同的应对策略来避开或适应植物的诱导抗性。昆虫竟然狡猾地将唾液作为“麻醉剂”,甚至能够影响植物的防御反应。

      该项研究发现,灰飞虱唾液具有很强的DNA降解能力,而唾液腺高表达的DNase II是唾液降解DNA的关键酶。抑制DNase II能够显著降低灰飞虱对水稻的适应能力,但并不影响灰飞虱在人工饲料上取食。唾液DNase II能够抑制植物胼胝质的形成,避免植物体内过氧化氢的积累,从而减少植物的虫伤反应。研究提出DNase II帮助灰飞虱取食的模型:DNase II在唾液腺中合成,并与其他唾液成分一起分泌到植物组织中。当灰飞虱口针穿刺植物,一些植物细胞会受到损伤并释放DNA到细胞间隙。唾液中DNase II有助于降解植物细胞间隙的DNA,阻止周围细胞检测到“危险信号”。如果唾液中没有足够的DNaseII,细胞间隙的DNA将诱导植物的防御反应,影响灰飞虱的正常取食。

      该项工作揭示了一种新的昆虫抑制植物防御反应的方式,为研究昆虫与植物互作提供了新的视角。该论文以南京农业大学为第一完成单位,第一作者为该校植物保护学院师资博后黄海剑,通讯作者为洪晓月教授,博士生崔佳蓉、夏雪、陈杰以及浙江大学张传溪教授对该工作亦有重要贡献。项目得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等资助。


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