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植物脂氧合酶(linoleate:oxygen oxidoreductase,EC 1.13.11.12,LOX)是脂氧合素(十八碳酸)途径中的关键酶,其代谢产物不仅影响植物的生长、发育,且在响应生物和非生物胁迫起重要作用,成为近年来研究的热点。水稻(Oryza sativa)是全世界重要的粮食作物,其产量和质量关乎绝大部分人口的生计,褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l,BPH)和白背飞虱(Sogatela furcifera Horvath,WBPH)是水稻生产中重要的害虫之一。本文探究了一个受飞虱胁迫诱导的水稻脂氧合酶基因OsRCI-1,通过反向遗传的方法,研究了其在水稻中对BPH和WBPH防御反应中的功能和作用机制,结果如下:(1)机械损伤、茉莉酸、水杨酸以及BPH成虫取食均能够诱导水稻脂氧合酶基因OsRCI-1的表达。(2)OsRCI-1正调控水稻对褐飞虱和白背飞虱的直接和间接防御反应。水稻过量表达OsRCI-1提高了对两种飞虱的耐害性;显著影响了白背飞虱取食和产卵;白背飞虱若虫的发育历期显著延长,羽化率、羽化体重以及F1代单雌产卵量、卵孵化率等显著下降。稻虱缨小蜂(Anagrus nilaparvatae,wasps)在过量表达OsRCI-1突变体上的寄生率显著增加。(3)过量表达OsRCI-1突变体水稻中的茉莉酸(JA)、茉莉酸-异亮氨酸偶联物(JA-Ile)含量及其合成相关基因OsHI-LOX、OsAOS2、OsJAR1和OsJAR2的表达量在受褐飞虱为害后较野生型水稻显著增加。水稻LOX活性水平及虫害诱导水稻胰蛋白酶抑制剂(TrypPIs)含量在突变体中明显高于对照水稻秀水11。(4)对过氧化氢和乙烯含量的影响:BPH和WBPH胁迫后的OsRCI-1突变体植株中,过氧化氢和乙烯含量显著高于同样处理的对照组;药物学方法证实,升高的过氧化氢至少部分由NADPH-oxidase途径产生。此外,突变体中部分挥发物的释放量在受到两种飞虱危害后显著增加本文的研究结果表明,OsRCI-1在两种飞虱介导的诱导防御反应中发挥着重要作用,OsRCI-1通过对茉莉酸、乙烯、过氧化氢的综合调控,影响水稻的直接防御和间接防御。