據(jù)科學(xué)網(wǎng)2017年1月9日?qǐng)?bào)道，中科院上海植物生理生態(tài)所陳曉亞課題組發(fā)現(xiàn)了植物抗蟲(chóng)反應(yīng)的時(shí)序性變化及調(diào)控機(jī)制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然·通訊》雜志。

茉莉素是最重要的植物抗蟲(chóng)激素。在正常情況下，茉莉素信號(hào)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)植物遭受昆蟲(chóng)襲擊時(shí)，一類(lèi)被稱(chēng)為JAZ的蛋白迅速降解，釋放茉莉素信號(hào)從而激發(fā)抗蟲(chóng)反應(yīng)。陳曉亞課題組分析了模式植物擬南芥在不同生長(zhǎng)期的抗蟲(chóng)能力，發(fā)現(xiàn)防御響應(yīng)由強(qiáng)變?nèi)?，但抗蟲(chóng)性卻由弱變強(qiáng)。這種相反相成的抗性變化是如何調(diào)控的呢？通過(guò)與該所王佳偉課題組合作，發(fā)現(xiàn)微小核酸miR156在茉莉素信號(hào)輸出過(guò)程中具有重要的調(diào)控作用。miR156被稱(chēng)為植物的年齡因子，其水平隨著植物的生長(zhǎng)穩(wěn)步下降，導(dǎo)致所靶向的SPL蛋白含量逐漸升高，促進(jìn)植物的成熟并最終進(jìn)入生殖期開(kāi)花結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)，SPL能夠與防御開(kāi)關(guān)蛋白JAZ結(jié)合并阻礙其降解，導(dǎo)致抗蟲(chóng)反應(yīng)弱化。既然植物在生長(zhǎng)過(guò)程中抗蟲(chóng)反應(yīng)呈衰減趨勢(shì)，那么又是什么使得成年期植物反而更加抗蟲(chóng)呢？俗話(huà)說(shuō)“姜是老的辣”，老植物可能積累更多的有生物活性防御化合物。這啟發(fā)了研究人員對(duì)擬南芥中的次生代謝物進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)抗蟲(chóng)成分(如芥子糖苷)的確隨著時(shí)間的推移而穩(wěn)定積累，不斷充實(shí)植物的組成性、持久性抗蟲(chóng)能力，從而彌補(bǔ)了抗蟲(chóng)激素信號(hào)的衰減。

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅揭示了植物精妙的抗蟲(chóng)機(jī)制，而且還有助于設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理的害蟲(chóng)防治策略。