吴建强（中国科学院昆明植物研究所）
1.主要研究方向及内容
以玉米为主要研究材料，探究玉米抵御主要害虫的分子机制，如抗虫相关基因如何和玉米主要激素信号途径互作，如何通过调控直接抗虫化合物（丁布类物质）和间接抗虫相关化合物（虫害诱导挥发物）进而介导了直接和间接抗虫性。
以菟丝子为研究模型，探究寄生植物与寄主植物的互作，如菟丝子如何在连接的不同寄主之间，传递抗虫、营养缺失（缺氮、缺磷）、抗旱相关信号及其他生物分子，以及这些信号及生物分子传递的生态学意义等。
2.代表性成果
玉米抵御黏虫分子机制
黏虫是我国玉米生产面临的重要威胁之一。团队通过转录组、代谢组并结合植物激素等分析发现，玉米在受到黏虫取食后，可以特异识别黏虫口腔分泌物中的激发子，启动基因转录、蛋白表达，以及合成和积累抗虫相关次生代谢产物，从而增强自身对黏虫的抗性。进一步通过模拟黏虫为害处理，研究系统性叶片，探究虫害诱导信号的传递模式、发挥的功能，发现机械损伤及模拟黏虫取食诱导的信号可以沿着从叶基部到叶尖方向传递（但不能反向传递），表现为在系统叶片中诱导茉莉酸的合成以及丁布的积累。但是丁布的积累不受机械损伤诱导，只有在模拟黏虫取食后才诱导积累，预示了黏虫口腔分泌物中的激发子在诱导系统抗虫性中的重要功能。该团队最近又发现，黏虫诱导的抗虫反应可以对玉米后期抗虫产生预警作用，即增强后期的抗虫能力，并通过突变体验证此诱导是通过预警丁布类物质的合成来实现的。
植物激素信号途径以及上游蛋白激酶信号途径均在模式植物的抗性响应中发挥重要功能。该团队发现紫外线可以通过激活玉米的茉莉酸信号途径，增强丁布类物质的积累，进而提高玉米对斜纹夜蛾的抗性（Qi et al.，2018）。进一步研究发现，玉米中的一个蛋白激酶ZmMPK6（为拟南芥MPK6的同源基因）可被模拟黏虫取食快速诱导，而通过转基因技术将其沉默后，模拟黏虫取食诱导的乙烯释放量显著下降，而抗虫丁布类化合物DIMBOA和DIMBOA-Glc的积累明显增多，同时转基因植物增强了对斜纹夜蛾、黏虫、玉米螟三种鳞翅目害虫的抗性。进一步对模拟黏虫取食处理的转基因玉米外施乙烯并检测其中的丁布含量，发现回补乙烯后，降低了转基因玉米中的丁布水平。以上结果表明：黏虫取食诱导ZmMPK6正调控乙烯合成，进而通过乙烯途径又负调控DIMBOA和DIMBOA-Glc的合成及植物的诱导抗虫性（Zhang et al.，2021）。
3.代表性论文
Gao L,Shen G J,Zhang L D,et al.2019.An effcient system composed of maize protoplast transfection and HPLC-MS for studying the biosynthesis and regulation of maize benzoxazinoids.Plant Methods,15.(https://www.daowen.com)
Guo J,Qi J,He K,et al.2019.The Asian corn borer Ostrinia furnacalis feeding increases the direct and indirect defence of mid-whorl stage commercial maize in the field.Plant Biotechnol J,17:88-102.
Malook S U,Qi J F,Hettenhausen C,et al.2019.The oriental armyworm (Mythimna separata) feeding induces systemic defence responses within and between maize leaves.Philos T R Soc B,374.
Malook S U,Xu Y,Qi J,et al.2021.Mythimna separata herbivory primes maize resistance in systemic leaves.J Exp Bot.
Qi J,Malook S u,Shen G,et al.2018.Current understanding of maize and rice defense against insect herbivores.Plant Diversity,40:189-195.
Qi J,Sun G,Wang L,et al.2016.Oral secretions from Mythimna separata insects specifically induce defence responses in maize as revealed by high-dimensional biological data.Plant Cell Environ,39:1 749-1 766.
Qi J F,Zhang M,Lu C K,et al.2018.Ultraviolet-B enhances the resistance of multiple plant species to lepidopteran insect herbivory through the jasmonic acid pathway.Sci Rep-Uk 8:e:277.
Song J,Liu H,Zhuang H F,et al.2017.Transcriptomics and alternative splicing analyses reveal large differences between maize lines b73 and mo17 in response to aphid Rhopalosiphum padi infestation.Front Plant Sci,8:e:1 738.
Zhang C P,Li J,Li S,et al.2021.ZmMPK6 and ethylene signalling negatively regulate the accumulation of antiinsect metabolites DIMBOA and DIMBOA-Glc in maize inbred line A188.New Phytol,229:2 273-2 287.
