麦蚜为小麦生产上的重大害虫,严重威胁小麦生产及粮食安全,培育抗虫小麦品种是防止蚜虫为害最经济有效的途径之一。但由于针对麦蚜-小麦互作机制了解较少,导致当前小麦生产上抗蚜品种长期匮乏。
麦二叉蚜候选效应子Sg2204抑制植物免疫反应
该研究以麦蚜主要种类之一麦二叉蚜为研究对象,通过蚜虫唾液腺转录组及唾液蛋白质谱联合分析,成功鉴定76个唾液蛋白,其中功能未知蛋白Sg2204在蚜虫取食小麦过程中高表达,在烟草及小麦叶片中瞬时表达Sg2204可抑制植物免疫反应;取食表达Sg2204小麦叶片后麦二叉蚜存活率、产蚜量及韧皮部取食时间显著增加。
相反,利用RNA干扰技术抑制该基因表达后,蚜虫可诱导更强的植物防御反应并导致其寄主适应性显著下降。该研究进一步证实了Sg2204在抑制小麦防御反应中的重要作用,及其作为靶标基因在麦蚜防控中的应用潜力。
研究发现,荻草谷网蚜、玉米蚜、豌豆蚜、桃蚜的Sg2204同源蛋白均可抑制植物防御反应,干扰该基因表达后可导致蚜虫寄主适应性显著降低,表明该蛋白作为效应子在不同蚜虫中具有功能保守性。该研究为解析麦蚜致害机制奠定基础,为研发蚜虫新型防控技术及培育抗蚜小麦品种提供了新思路。