观速讯丨武汉大学教授发文揭示植物抗虫分子机制 对水稻抗虫高产育种具有重要意义

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6月15日，记者从武汉大学获悉，武汉大学生命科学学院杂交水稻全国重点实验室何光存教授课题组，6月14日在国际顶级期刊《自然》（Nature）发表论文：“A tripartite rheostat controls self-regulated host plant resistance to insects”（《三蛋白互作自我调节寄主植物抗虫性》），揭示了水稻抗褐飞虱分子机制。

多位国内同行专家表示：该研究首次鉴定了一个被植物抗虫蛋白识别的昆虫效应子BISP，并揭示了BISP-BPH14-OsNBR1互作精细调控水稻抗虫反应的分子机制，对于培育高产、抗虫水稻品种具有重要意义。提出了在不降低产量的前提下，实现抗虫育种的新策略。

褐飞虱是水稻生产中发生面积最大、造成损失最重的害虫，培育抗虫品种是最经济、有效、环境友好的防治害虫的手段。何光存课题组筛选获得了褐飞虱唾液蛋白BISP（BPH14-Interacting Salivary Protein），历经十多年的深入研究揭开了害虫取食与植物反取食的分子机制。

课题组前期克隆了抗褐飞虱基因Bph14。该基因编码的NLR受体BPH14，赋予水稻对褐飞虱的高抗性。在含有Bph14基因的抗虫水稻（Bph14水稻）中，BISP进入细胞后立即与BPH14发生特异性结合而被识别，激发强烈的抗虫反应，使褐飞虱取食下降、生长受阻、死亡率上升，从而阻止了褐飞虱的侵害。进一步研究发现，BISP的降解可以将BISP蛋白量和植物抗性控制在一定的水平。

何光存教授介绍，Bph14是目前育种应用最广的抗褐飞虱基因。近年来，40多个带有Bph14的抗虫品种通过国家或有关省审定，并在湖北等南方稻区推广应用，减少农药使用量，保障农民增产增收。

该项研究得到了多项基金的资助。武汉大学生命科学学院博士后郭建平、博士生王卉颖和关伟为共同第一作者，何光存为通讯作者。华中农业大学张启发院士、武汉大学朱玉贤院士、美国加州大学河边分校Walling教授及课题组成员参加了该项研究。

6月14日，《自然》杂志还以长文形式发表了武汉大学化学与分子科学学院付磊教授团队关于液态金属的最新研究成果。一日两篇科研成果，看似偶然实则必然。中国科学院院士、武汉大学校长张平文表示，这两个团队都是人才强校的典型代表，立足国家级平台，经过几代人的传承，获得阶段成果，给广大师生们打了一剂“强心针”值得祝贺。下一步，学校将继续为科研工作者们提供宽松的条件和优良的环境，从点到线到面加强基础学科建设，力争形成新的学派，取得更多颠覆式成果，早日建成世界一流大学。

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