近日，我院林木遗传育种团队在植物学知名期刊《The Plant Journal》（影响因子7.2）上发表了最新研究成果，系统揭示了一种新的杨树抗虫分子机制。该研究为理解植物与昆虫互作的复杂性提供了全新视角，并为通过基因工程手段培育抗虫林木品种奠定了重要理论基础。

在植物与昆虫的长期协同进化过程中，茉莉酸信号通路在植物防御反应中发挥着核心作用。然而，该通路如何整合不同因子，从而实现对特异性与广谱性昆虫的差异化防御，一直是学界关注的难点问题。本研究在杨树中成功鉴定到一个名为PtrRZFP4的E3泛素连接酶，并深入解析了其通过PtrRZFP4-PtrJAZ2调控模块，精细调整茉莉酸信号以应对不同昆虫攻击的分子机制。研究取得了一系列重要发现：

首先，研究团队利用分子生物学与多组学技术，证实昆虫取食能显著上调PtrRZFP4的表达，表明该因子积极参与了杨树早期的抗虫防御响应。

其次，研究揭示了关键的分子作用机制。PtrRZFP4能够直接与茉莉酸信号通路的核心抑制子PtrJAZ2相互作用，并作为E3泛素连接酶催化PtrJAZ2蛋白的泛素化修饰，进而引导其通过蛋白酶体途径降解。这一过程有效解除了JA信号通路的抑制状态。

更重要的是，研究发现了植物对不同昆虫的差异化防御策略。对于特异性昆虫，其幼虫反而更偏好取食过表达PtrRZFP4的杨树叶片；而广谱性昆虫则显著回避取食这些叶片。互补实验证明，PtrJAZ2在抗虫过程中发挥着与PtrRZFP4相反的功能，验证了该调控模块的精确性。

该项研究不仅发现了一个全新的JA信号正调控因子，更重要的是揭示了植物如何利用PtrRZFP4-PtrJAZ2分子模块，实现对不同食性昆虫的"精准防御"策略。

四川农业大学为第一单位，林学院何方副教授和硕士研究生杨鹏、张源为论文共同第一作者，何方副教授为通讯作者。研究还得到了硕士研究生李豪、魏疏影、邓双莲、刘嘉辉和王婷讲师的积极参与。此项工作受到国家自然科学基金项目和国家重点研发计划等项目的资助。

论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70502