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【广东科技报】华南农大学者研究发现:硅是植

来源:未知 时间:2020-02-29 20:31 编辑:user

http://epaper.gdkjb.com/html/2013-09/07/content_2_4.htm时间:2013-9-7 来源:广东科技报02版  本报讯 (记者 阮凤娟 通讯员 蒙丽)硅是地壳中含量仅次于氧的化学元素,近百年来对于硅在植物生理中的功能一直争论不休。传统观念一直认为硅提高植物抗虫性的主要机制是物理作用,硅可以提高植物茎秆的硬度,增加害虫取食和消化的难度。华南农业大学的学者通过研究发现,尽管硅元素在植物生长发育中不是必需元素,但它是植物抵御逆境、调节植物与其他生物之间相互关系所必需的化学元素。该研究以论文形式发表在美国国家科学院院刊《PNAS》上。  据悉,硅在提高植物对非生物和生物逆境抗性中的作用却颇受重视,如硅可以提高植物对干旱、盐胁迫、紫外辐射以及病虫害等的抗性。华南农大的研究发现,硅可以提高水稻对稻纵卷叶螟的抗性,施用硅后水稻对害虫取食的防御反应迅速提高,硅对植物防御起到警备作用。  有趣的是,当植物中的茉莉酸防御信号途径的茉莉酸合成关键酶基因(OsAOS)和信号受体基因(OsCOI1)被RNA干涉后,硅对水稻防御的警备作用消失。添加茉莉酸甲酯到野生型水稻植株后,可以显著诱导水稻中硅转运基因的表达,增加硅在水稻叶片中的累积。OsAOS和OsCOI1基因被沉默后,硅在转基因水稻叶片中的累积大幅度减少。  可见,水稻在受到虫害袭击时,硅可以警备水稻迅速激活与抗逆性相关的茉莉酸途径,茉莉酸信号反过来促进硅的吸收,硅与茉莉酸信号途径相互作用影响着水稻对害虫的抗性。该研究揭示了硅元素尽管在植物生长发育中不是必需元素,但它是植物抵御逆境、调节植物与其他生物之间相互关系所必需的化学元素。  该研究成果由华南农大亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室和农学院曾任森教授课题组所取得,并在美国国家科学院院刊《PNAS》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)上发表了题为“Priming of jasmonate-mediated anti-herbivore defense responses in rice by silicon”(硅警备水稻茉莉酸调控的抗虫防御反应)的学术论文,论文的第一作者是曾任森教授指导的博士研究生叶茂。论文研究得到了国家973课题、国家自然科学基金以及广东省高等学校珠江学者岗位计划的支持。(责任编辑:方玮)