水稻OsLecRK1基因介导的抗褐飞虱功能分析

来源：环境昆虫学报杂志2021年第5期北京时间：

作者：宋旭明，王谆静，麦迪乃·萨比尔，廖志洪，邓建宇，朱旭东，周国鑫

单位：1. 浙江农林大学现代农学院,2. 中国水稻研究所

摘要：褐飞虱Nilaparvata lugens Stal是对水稻最具破坏性的害虫之一，OsLecRK1是水稻Bph3基因簇中对褐飞虱抗性贡献最大的基因。本文对RHTd（含Bph3）等材料进行了褐飞虱抗性评价，克隆并构建了OsLecRK1过量表达突变体水稻，利用该突变体分析了OsLecRK1基因对褐飞虱若虫存活率、若虫发育历期等生物学参数的影响。结果表明，含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地强于含Bph1基因水稻Mudgo和bph2基因水稻ASD7，RHTd水稻的褐飞虱受害指数仅为Mudgo和ASD7水稻的53.5%和24.1%。过量表达OsLecRK1基因能显著地增加水稻对褐飞虱的驱避性和抗生性，褐飞虱雌成虫偏好于在野生型水稻上产卵；突变体水稻上的褐飞虱若虫存活率显著地降低，仅为野生型水稻上若虫存活率的75.2%~81.8%，且若虫发育历期显著地延长，羽化率和初羽化雌成虫体重均显著地降低；此外，褐飞虱在突变体水稻上取食分泌的蜜露量只有野生型上的40.3%~60.9%，褐飞虱单雌产卵量只为野生型51.0%~61.2%，卵孵化率只有野生型的52.2%~56.7%，均显著地减少。结果表明，含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地高于分别含Bph1、bph2的水稻Mudgo和ASD7；水稻Bph3基因座的OsLecRK1单个基因过量表达即可显著增加水稻对褐飞虱的抗性，OsLecRK1协同影响褐飞虱的多个生物学参数降低褐飞虱的适合度。

关键词：水稻,褐飞虱,Bph3,OsRLKs,抗虫性,

基金资助：国家自然科学基金（32072508）；浙江省项目基金（LY19C140005，2017A22004）；浙江农林大学校发展基金（2034070001）