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【順豐集運倉】我校在植物抗蟲研究領域取得新進展

時間:2021-02-24 來源: 作者: 點擊:

本網訊 218日,國際權威學術期刊《eLife》(影響因子7.08)在線發表了我校生命科學學院作物抗逆育種與減災國家地方聯合工程實驗室李培金團隊題為 Volatile DMNT  directly protects plants against Plutella xylostella by disrupting peritrophic  matrix barrier in midgut 的研究論文。該研究發現了植物揮發性化合物DMNT直接抵禦食草昆蟲小菜蛾侵食的新機制,是在植物抗蟲領域取得的一項標誌性成果。

小菜蛾屬於鱗翅目,是農業生產中的重要害蟲,其寄主有40餘種,主要包括甘藍、青菜、花椰菜,大白菜,油菜等十字花科蔬菜和作物。小菜蛾生長週期短,繁殖速度快、世代重疊嚴重,常年危害蔬菜生產,且成蟲為蛾,遷徙性強,極易給農業生產造成重大損失。因此,探究植物如何抵禦小菜蛾的侵食,對開展農作物抗蟲育種具有重要意義



通過近五年的研究,李培金團隊發現,過表達DMNT合成酶關鍵基因PEN1的轉基因擬南芥能夠驅逐並顯著抑制小菜蛾幼蟲的生長和繁殖,化學合成的DMNT驗證了該實驗結果。進一步研究發現DMNT處理能破壞小菜蛾中腸內圍食膜結構(peritrophic matrix),致使腸道保護屏障受損,最終導致腸道內微生物羣落紊亂和幼蟲死亡。尤為重要的是,腸道微生物在DMNT殺蟲過程中發揮了關鍵作用。此外,該研究還發現DMNT能下調PxMucin基因的表達,從而影響圍食膜的穩定。該工作系統揭示了DMNT參與植物直接抗蟲的作用機制,為農作物抗蟲育種研究提供了重要基因資源和理論依據。圍繞這些研究,獲國家發明專利授權2項,國家新型實用專利授權1項。

生命科學學院2018級博士生陳晨、2019級博士生陳紅億和2020級博士生黃世界為論文共同第一作者,李培金教授為通訊作者,我校為該論文第一通訊單位。這項研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和我校高層次人才引進經費的資助。

論文鏈接://elifesciences.org/articles/63938