萜烯合酶對褐飛虱攝食偏好有哪些影響？Rathu Heenati（RH）是含有BPH 3的傳統斯裡蘭卡水稻品種，褐飛虱（BPH）抗性穩定性使該菌株成為湄公河次區域最受歡迎的抗性之一，該次區域的水稻生産非常密集。泰國茉莉香米KDML105（KD）是對BPH最敏感的品種之一，其BPH抗性最近通過與RH染色體3上RM589相關的關鍵Bph6區域的回交滲入而得到改善。
3F5開發了主要在滲入區域不同的等基因系（IL）。Affymetrix Rice GeneChip陣列用于仔細檢查6号染色體上的關鍵圖譜區域，以簡化BPH 3的基于圖譜的克隆。來自四個IL的基因組DNA庫具有通常遺傳的RH BPH抗性 - UBN3078-101-342-4-162（IL162），UBN3078-101-342-4-283（IL283），UBN3078-101-342-6-302（IL302）和UBN3078-101-432-6-308（IL308）——用于比較KD基因組DNA的單特征多态性（SFP）圖譜。
SFP映射按照Kumar等人2007開發的協定進行，未觀察到樣品或重複之間的顯著差異。對微陣列進行了統計分析，并通過确定陣列中每個完全比對（PM）探針的雜交差異來預測SFP。以30%的錯誤發現率，選擇了157個PM探針進行進一步調查。隻有99個SFP在水稻核基因組中具有獨特的位置；其餘58個SFP位于多個位置，沒有位置或細胞基因組中。這99個SFP位于整個水稻基因組的84個注釋基因上。五個SFP位于6号染色體上，并且都在關鍵映射的位置之外（圖1A）。
這一觀察結果與另一個研究小組進行的BPH感染RH的表達分析一緻，該研究小組未在Bph3候選區域中鑒定出任何基因。相比之下，一半的SFP位于4号染色體上，其中來自RH的另一個BPH抗性基因（Bph17）以及其他BPH抗性基因（Bph12（t），Bph15，Bph20（t），Qbph2和Qbph4）先前已被繪制。
将含SFP的基因分為各種官能團，如圖1C所示。最大的一組包含具有未知功能的基因，例如表達的蛋白質，假設的蛋白質和未表征的蛋白質。轉座子和反轉錄轉座子構成了第二大組。最重要的發現是在第三豐度組中鑒定出編碼代謝酶的10個基因，其中包括三個編碼萜烯合酶（TPS）的基因。這些酶參與稱為萜類化合物的次生代謝物的生物合成，萜類化合物是參與植物食草動物防禦機制的一大類揮發性化合物。 第四豐度組包括3号、4号、8号和10号染色體上的七個R基因樣序列。這些發現表明，幾個次要的定量性狀位點（QTLs）可能會在RH和ILs的穩定BPH抗性方面加強BPH 3。最後三組包含參與蛋白質磷酸化過程、轉錄因子和轉運蛋白的基因。
采用單特征多态性（SFP）定位84個候選基因。對香稻品種KDML15（KD）和ILs中105個候選基因在正常條件下的表達分析揭示了兩個差異表達序列。料鬥飼喂後，隻有一個候選基因Os04g27430差異表達。Os04g27430編碼一個假定的倍半萜合酶（STPS）基因，該基因是由IL中的BPH喂養誘導的。在三個標明的IL中進行的抗異種測試揭示了STPS在稻與昆蟲互相作用的前120小時内在昆蟲偏好中的重要作用。鑒定了外顯子5中導緻易感水稻系中4個氨基酸缺失的功能性SNP。此外，還鑒定了與三個轉錄結合位點相關的另外三個SNP，這可能解釋了Os27430g在抗喂養測試期間的差異反應。
結論：
這項研究清楚地表明，Bph3臨界區和至少84個其他基因已經轉移到ILs中。這一意想不到的發現可能是在實施标記輔助選擇之前育種計劃中使用的表型選擇過程的結果。這些基因可能在IL水稻植物的BPH抗性機制中與BPH 3起到互補作用。在這項研究中，Os04g27430被确定為BPH喂養誘導的STPS，可能參與RH的BPH抵抗機制。該基因可能通過幹擾BPH沉降來參與抗異種機制。
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