近日，我所玉米功能基因组创新团队与中国农业科学院植物保护研究所合作，在揭示玉米虫害间接防御基因—萜类合成酶基因TPS10表达调控机制上取得新进展。该研究成果于8月25日在线发表在国际植物学著名刊物《植物学杂志（The Plant Journal）》上。

 

 

    植物中天然存在着复杂的防御体系，当植物受到害虫咬噬后释放的萜类化合物可以吸引害虫天敌来启动间接防御系统。玉米作为我国的第一大作物，虫害是制约玉米产量的关键因素之一。因此研究玉米萜类合成酶基因的表达调控机制，对于解析玉米防御体系的分子调控网络及培育抗虫玉米品种具有重要意义。

 

 

    玉米萜类合成酶TPS10（Terpene Synthase 10）是催化玉米倍半萜类物质产生的关键酶，该研究团队利用模式植物拟南芥分析玉米TPS10基因的启动子序列，得到启动子-300至-200区段为基因诱导表达所必须的功能序列，通过酵母单杂交、生物信息学分析、凝胶阻滞、原生质体瞬时表达分析及转基因玉米验证，最终确定玉米EREB58基因是调控玉米TPS10基因表达的关键基因。EREB58基因编码一个ERF家族的转录因子，通过与TPS10启动子中的顺式作用原件GCC-box结合，激活TPS10基因的表达并诱导玉米产生法尼烯和（E）-α-香柑油烯（bergamotene），达到间接防御的目的。该研究工作揭示了ERF家族中的EREB58基因通过调控TPS10基因的表达参与玉米的间接防御，为解析玉米及其他植物防御体系的分子调控网络提供新的研究思路。

 

 

 

 

      该研究得到了国家自然科学基金的资助。李圣彦博士、汪海博士为文章的共同第一作者，郎志宏研究员、黄大昉研究员为通讯作者。

 

 

    原文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.13008/abstract