在模式植物番茄中，過表達系統素前體基因Prosystemin的轉基因植物(35S::PS)組成型地激活茉莉酸響應基因的表達，表明多肽信號分子系統素(Systemin)和植物激素茉莉酸(Jasmonic acid, JA)通過共同的信號轉導途徑調控植物對害蟲的免疫反應。深入研究這一信號轉導途徑對于建立環境友好型的害蟲防控策略具有重要意義。
中科院遺傳與發育生物學研究所李傳友研究組長期利用遺傳學方法解析系統素/茉莉酸介導的免疫反應信號轉導途徑。最近，李傳友研究組與中科院動物研究所康樂研究組、北京農林科學院李常保研究組合作，通過對番茄免疫反應缺失突變體spr8 (suppressor of prosystemin-mediated response 8)的系統研究發現了在植物免疫反應中起重要作用的功能基因Spr8/TomLoxD。spr8突變體表現出一系列免疫反應缺陷的表型，包括對機械傷害不敏感、表皮毛分泌的萜類代謝物減少、對咀嚼式害蟲棉鈴蟲和腐生型病原菌抗性降低等。圖位克隆的結果表明，Spr8編碼脂氧化酶TomLoxD，是受傷誘導的茉莉酸合成途徑的限速酶。ChIP與EMSA的實驗結果表明，TomLoxD基因的表達受JA信號途徑中的轉錄因子SlMYC2的正反饋調控。遺傳操作發現超表達Spr8/TomLoxD可以顯著提高植物對害蟲和腐生型病原菌的抗性。重要的是，本研究發現過表達Spr8/TomLoxD特異性地增強了植物的免疫性而對生長發育沒有不良影響，這與已經報道的茉莉酸途徑的其它基因顯著不同。這項工作表明，Spr8/TomLoxD在植物保護方面有重要的應用前景。
該研究結果已于12月12日在線發表于PLoS Genetics (DOI: 10.1371/journal.pgen.1003964)。李傳友實驗室的博士研究生閆留華是該論文的共同第一作者。
該研究得到農業部、科技部和北京自然科學基金委的資助。
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