山东省农业科学院湿地农业与生态所在水稻抗褐飞虱分子机制研究中取得重要进展

　　近日，湿地农业与生态研究所在《Frontiers in Plant Science》（中科院2区Top，IF=5.6）在线发表了题为“Knockout of OsWRKY71 impairs Bph15-mediated resistance against brown planthopper in rice”的研究论文，报道了OsWRKY71在水稻抗褐飞虱基因Bph15抗虫信号途径中的重要功能。

 

　　褐飞虱是危害水稻生产的主要害虫之一。遏制褐飞虱的发展和危害是保障我国乃至亚洲水稻生产安全的重大要求。培育抗虫水稻品种是褐飞虱绿色防控的基础。水稻抗褐飞虱基因Bph15是水稻抗虫领域中的明星基因，已广泛应用于水稻抗虫育种，但Bph15的抗虫分子机制并不清楚。

 

　　该研究发现转录因子OsWRKY71在抗虫材料中受褐飞虱取食后显著上调表达，并呈现出特异的早期诱导表达模式，与感虫对照品种中的表达模式显著不同；亚细胞定位结果表明，OsWRKY71定位于水稻原生质体的细胞核中；通过CRISPR-Cas9技术，在Bph15近等基因系（Bph15-NIL）背景下OsWRKY71基因敲除株系对褐飞虱的抗性显著降低；转录组测序结果表明，与Bph15-NIL相比，敲除OsWRKY71改变了许多抗性相关基因的表达；定量PCR结果表明，倍半萜烯合酶基因OsSTPS2、EXO70家族基因OsEXO70J1和抗病基因RGA2，可能参与了OsWRKY71介导的Bph15抗虫信号途径。该研究表明OsWRKY71在Bph15抗虫信号途径中发挥关键作用，将推动水稻抗褐飞虱分子机制的解析。

 

　　湿地农业与生态所李效尊博士和农产品所张剑为论文共同第一作者，湿地农业与生态所律文堂博士为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金青年基金、山东农科院青年英才重点扶持项目、武汉大学杂交水稻国家重点实验室开放课题基金、山东省农业良种工程和山东省重点研发计划（乡村振兴科技创新提振行动计划）等项目的资助。

 

　　论文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1260526/full （撰稿：律文堂  核稿：谢先芝）