转录因子OsbHLH59通过调控木聚糖酶抑制蛋白OsXIP表达水平影响水稻抗褐飞虱的机制研究

木聚糖酶抑制蛋白(xylanase inhibitor protein,XIP)在植物防御中发挥作用,实验室前期研究发现,水稻木聚糖酶抑制蛋白OsXIP能响应褐飞虱[Nilaparvata lugens(St?l)]胁迫。转录因子OsbHLH59可以与OsXIP的启动子结合以响应褐飞虱侵害。本研究利用转基因技术获得OsbHLH59过表达水稻株系并利用CRISPR/Cas9系统获得了OsbHLH59突变水稻株系,研究了转录因子OsbHLH59对OsXIP表达水平的影响及其在水稻抗褐飞虱中的作用。结果表明,OsbHLH59的过表达引起了OsXIP表达水平的上调。褐飞虱侵害对OsbHLH59过表达株系和OsXIP基因表达水平高的株系的生长水平影响相较野生型更小。与野生型相比,过表达OsbHLH59和OsXIP基因均降低了褐飞虱的取食偏好。同时,OsbHLH59过表达株系和OsXIP过表达株系的防御相关基因表达水平更高,H2O2含量更低,保护性酶活性也更高。综上所述,OsbHLH59可以提高OsXIP的表达,OsXIP在水稻响应褐飞虱胁迫中发挥了重要作用。