Page 37 - 《广西植物》2024年第12期
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12 期 许金港等: 水稻 OCPI2 基因的克隆与表达分析 2 1 9 5
图 7 不同激素处理下 OCPI2 基因的相对表达量
Fig. 7 Relative expression levels of OCPI2 gene under different hormone treatments
茉莉酸(jasmonic acidꎬ JA) 和水杨酸( salicylic 和激素处理对其转录水平的影响ꎮ 本研究结果表
acidꎬ SA)作为重要的内源激素ꎬ调控植物对多种 明ꎬOCPI2 参与水稻诱导抗虫防御反应ꎬ但具体作
植食性昆虫防御反应( Erb & Reymondꎬ 2019ꎻLiu 用机制还有待进一步研究ꎮ
et al.ꎬ 2021)ꎮ 例如ꎬJA 途径正调控水稻对二化螟
和褐飞虱的抗性(Xu et al.ꎬ 2021)ꎻSA 途径也参与
调控水稻对褐飞虱的抗性( Guo et al.ꎬ 2018)ꎻ在 参考文献:
水稻中ꎬ研究报道外源 JA 诱导胰蛋白酶抑制剂基
ALFONSO ̄RUBÍI Jꎬ ORTEGO Fꎬ CASTANERA Pꎬ et al.ꎬ
因合成 和 蛋 白 酶 抑 制 剂 的 积 累 ( Farmer et al.ꎬ 2003. Transgenic expression of trypsin inhibitor CMe from
1992)ꎮ 然而本研究结果表明ꎬ水杨酸甲酯处理可 barley in indica and japonica riceꎬ confers resistance to the
rice weevil Sitophilus oryzae [ J]. Transgenic Resꎬ 12:
在短时间内迅速诱导 OCPI2 表达ꎬ而茉莉酸甲酯
23-31.
处理则持续抑制 OCPI2 表达ꎮ 这表明 JA 和 SA 拮 BENBOW Rꎬ JERMIIN LSꎬ DOOHAN FMꎬ 2019. Serpins:
Genome ̄wide characterisation and expression analysis of the
抗调控 OCPI2 表达ꎬ与前人结果一致ꎬ即 JA 和 SA
serine protease inhibitor family in Triticum aestivum [ J].
信号途径存在相互拮抗作用ꎬJA 途径抑制 SA 途径
G3: Genesꎬ Genomesꎬ Geneticsꎬ 9(8): 2709-2722.
介导的防御反应ꎬ反之亦然ꎮ 例如ꎬ在拟南芥中同 CINGEL Aꎬ SAVIC Jꎬ LAZAREVIC Jꎬ et al.ꎬ 2017. Co ̄
时采用 SA 和 JA 处理ꎬ发现 SA 可以拮抗 JA 的生 expression of the proteinase inhibitors oryzacystatin I and
oryzacystatin Ⅱ in transgenic potato alters Colorado potato
物 合 成 和 信 号 传 导 ( de Vleesschauwer et al.ꎬ
beetle larval development [J]. Insect Sciꎬ 24(5): 768-780.
2014)ꎮ 尽管如此ꎬ但有一些研究发现 JA 和 SA 信 CLEMENTE Mꎬ CORIGLIANO MGꎬ PARIANI SAꎬ et al.ꎬ
号通路可以协同调控植物对植食性昆虫抗性( Liu 2019. Plant serine protease inhibitors: biotechnology
application in agriculture and molecular farming [J]. Int J
et al.ꎬ 2021)ꎮ 因此ꎬ在调控水稻的抗虫反应中ꎬ
Mol Sciꎬ 20(6): 1345.
JA 和 SA 并非独立作用于植物ꎬ二者间的相互拮抗
DE VLEESSCHAUWER Dꎬ XU Jꎬ HOFTE Mꎬ 2014. Making
作用或协同作用更能有效抵御植食性昆虫取食ꎮ sense of hormone ̄mediated defense networking: from rice to
然而ꎬ其 他 植 物 激 素 是 否 作 用 于 OCPI2 仍 有 待 Arabidopsis [J]. Front Plant Sciꎬ 5: 611.
EBERL Fꎬ FABISCH Tꎬ LUCK Kꎬ et al.ꎬ 2021. Poplar
研究ꎮ
protease inhibitor expression differs in an herbivore specific
综上所述ꎬ本研究成功克隆水稻丝氨酸蛋白 manner [J]. BMC Plant Biolꎬ 21(1): 170.
酶抑制剂基因 OCPI2 的全部编码区序列ꎬ采用生 ERB Mꎬ REYMOND Pꎬ 2019. Molecular interactions between
plants and insect herbivores [J]. Ann Rev Plant Biolꎬ 70:
物信息学技术分析了其编码酶的理化特性及其进
527-557.
化关系ꎬ并分析了植食性昆虫取食为害、机械损伤 FARMER EEꎬ JOHNSON RRꎬ RYAN CAꎬ 1992. Regulation of