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科研新突破:茉莉素调控植物花抗虫机制的深度研究

来源:花匠小妙招 时间:2025-05-08 11:24

近日,植物科学界迎来了一个重要的研究进展。由首都师范大学宋素胜课题组、北京农学院黄煌课题组与清华大学齐天从课题组联合开展的研究,揭示了茉莉素调控植物花朵抗虫的新机制。这项研究不仅为理解植物如何应对昆虫危害提供了新的视角,也为未来培养抗虫植物提供了潜在的基因靶点。

茉莉素(Jasmonate, JA)被广泛认知为植物在遭到昆虫取食时迅速积累的重要激素。其功能机制主要通过茉莉素受体COI1感知活性茉莉素分子,进而识别并泛素化JAZ蛋白,促使后者降解,最终释放下游转录因子,调控抗虫相关基因的表达。然而,以往的研究多集中在植物的营养器官上,对于花朵这一繁殖器官的抗虫机制鲜有探讨。

此次研究通过对拟南芥(Arabidopsis)进行深入分析,首次揭示了AMS/DYT1-MYB模块与MED25-MYC-MYB转录复合体相互作用的过程,进而影响茉莉素介导的花抗虫机制。从实验结果来看,研究团队发现花特异表达的bHLH转录因子AMS和DYT1不仅与JAZ蛋白相互作用,同时也与花特异表达转录因子MYB21/24互动,形成AMS/DYT1-MYB模块,明显负调控茉莉素的花器官抗虫反应。

研究表明,AMS、DYT1和MYB21对MMM复合体中MYC2和MYB28的相互作用具有削弱作用,抑制了包括JR2和CYP79F1等抗虫基因的表达。此外,MYC2/3/4/5还正向调控拟南芥花器官中AMS和DYT1的表达。这种复杂的相互作用为植物提供了一种反馈调节机制,避免了过度防御现象的产生。

该论文的共同第一作者宋俊巧和庞士海,配合已毕业的研究生薛冰洁和荣德庆参与了研究,体现了该团队在植物抗性研究中的不断探索。研究获得了国家自然科学基金的资助,代表了中国在植物生理生化领域的最新进展。

作为一个基础性研究项目,该成果有望为未来的农业实践提供借鉴。当前,随着全球气候变化和植物病虫害的影响,开发新的抗虫植物品种成为了科研和实践中的重要任务。这一研究的发现不仅为植物抗虫机制的研究提供了新思路,也可能推动相关基因工程和杂交育种技术的发展。

在科技迅猛发展的今天,植物科学的前沿探索显示了无限的可能性。通过深入理解植物的独特生理机制,我们可以更好地应对未来的农作物安全问题。对于热爱科研的你,是否也希望通过这些前沿研究,激发出有关未来农业科技的思考?

【前沿观点】 除了学术界的深度探讨,该研究也引发了社会对植物抗性机制的广泛关注。随着农业向智能化、持续性发展方向迈进,未来我们不仅需要研究传统的植物抵御机制,更应结合现代生物技术,研发出更加高效和环保的农作物。希望本研究能够引起更广泛的讨论与深入研究,为植物科学的发展贡献力量。

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所属分类:花卉
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