在小麦贮藏过程中，玉米象(Sitophilus zeamais)是影响小麦产量和品质最严重的破坏性害虫之一。防治玉米象的传统方法包括熏蒸剂 (如磷化氢、甲基溴、和药用植物)和杀虫剂 (如有机磷杀虫磷、拟除虫菊酯和溴氰菊酯)等。与有害的杀虫剂和熏蒸剂相比，提高小麦的内在防御能力是预防玉米象侵害更安全有效的方法。因此，阐明小麦对玉米象的内在防御机制并有效利用防御相关基因和代谢物是提高小麦对玉米象抗性的必要条件。
        近日，粮油所小麦中心育种研究室在《Frontiers in Plant Science》在线发表了题为“Combined analysis of metabolome and transcriptome of wheat kernels reveals constitutive defense mechanism against maize weevils”的研究论文。本研究通过连续两个生长季的筛选，获得小麦对玉米象的抗性品种RIL-116和敏感品种RIL-72。通过对RIL-116和RIL-72小麦籽粒代谢组和转录组的综合分析，发现差异积累的代谢物主要富集于黄酮类生物合成相关途径，其次是乙醛酸盐和二羧酸盐代谢和苯并恶嗪类生物合成途径。抗性品种RIL-116中黄酮类化合物含量显著高于敏感品种RIL - 72。此外，与RIL-72相比，RIL-116中黄酮类生物合成相关的结构基因（FLS, F3’5’H,CHS）和转录因子（MYC2, NAC78）的表达均有不同程度的上调。综上所述，黄酮类化合物的生物合成在小麦对玉米象的防御中起主要作用。本研究不仅有助于揭示小麦籽粒对玉米象的防御机制，而且对抗性品种的选育具有重要意义。
        粮油所小麦中心育种研究室吕亮杰博士为论文第一作者，郭晓蕊博士为论文共同第一作者。李辉研究员和陈希勇研究员为论文的共同通讯作者。该论文得到农业部科技创新专项 (2022KJCXZX-LYS-2)、国家农业重要技术专项(NK2022060403)、河北省现代农业技术研究体系小麦创新团队专项基金 (21326318D)的支持。
       
        该论文发表地址：
        https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1147145