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　　蟲害嚴(yán)重威脅糧食安全，為了控制蟲害，每年要消耗數(shù)百萬噸的殺蟲劑。但是，幾乎所有殺蟲劑都會危害生態(tài)系統(tǒng)，大部分對人體有害，某些還會被富集在食物鏈中。植物在與昆蟲長期的共進(jìn)化過程中，進(jìn)化出了非常多樣而有效的自我防御機制。相對于野生植物，農(nóng)作物抗蟲性低是由于在人工馴化和選育過程中往往只重視了產(chǎn)量和株型，而導(dǎo)致一些重要的抗蟲基因丟失或者表達(dá)降低。因此，研究植物抵御昆蟲機制，尋找有效的抗蟲基因，通過育種或生物工程的手段調(diào)控這些基因的表達(dá)，提高作物自身的抗蟲性，是一種更加經(jīng)濟(jì)有效而且綠色環(huán)保的方式。植物激素茉莉酸在植物抗蟲中起著非常重要的作用，昆蟲取食會引起植物在短時間內(nèi)大量積累茉莉酸，茉莉酸在與異亮氨酸形成偶聯(lián)物（jasmonoyl-L-isoleucine, JA-Ile）后，將促使茉莉酸途徑的受體與其他多個蛋白形成受體復(fù)合物并調(diào)控下游抗蟲相關(guān)基因的表達(dá)。 

　　中國科學(xué)院昆明植物研究所吳建強研究組王蕾副研究員聯(lián)合該所植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室韋堃副研究員近期在植物-昆蟲相互作用研究的模式植物野生煙草（Nicotiana attenuata）中用病毒介導(dǎo)的基因沉默技術(shù)沉默了兩個JA-Ile羥基化酶基因后發(fā)現(xiàn)：相比對照植物，沉默植物對廣食性昆蟲斜紋夜蛾（Spodoptera litura）的抗性大大增加，而這是由于沉默植物中過量積累的JA-Ile導(dǎo)致重要的抗蟲次生代謝物質(zhì)尼古丁、胰蛋白酶抑制劑以及二萜糖苷類化合物的含量大大上升；更重要的是：沉默JA-Ile羥基化酶基因后，植物的生長發(fā)育并未受到影響。由于JA-Ile羥基化酶基因在陸地植物中普遍存在，該基因可以作為一個生物工程的靶基因，用于產(chǎn)生高抗蟲而不影響植物生長發(fā)育的作物。該研究揭示了JA-Ile羥基化酶在植物抵御昆蟲取食中的重要作用，為害蟲的綠色防控提供了新的思路和方法。 

　　目前，該研究結(jié)果以“COI1-Regulated Hydroxylation of Jasmonoyl?L?isoleucine Impairs Nicotiana attenuata’s Resistance to the Generalist Herbivore Spodoptera litura”為題在農(nóng)學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry發(fā)表。文章鏈接為http://pubsdc3.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jafc.5b06056。以上研究獲得國家自然科學(xué)基金項目（31201527,31470369），“作物病蟲害的導(dǎo)向性防控－生物間信息流與行為操縱”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）（No.XDB11050200）等基金資助。 

　　圖1 沉默了野生煙草中的JA-Ile羥基化酶基因后，野生煙草的抗蟲性顯著增強