一、项目来源： 本项目来源于国家自然基金委的资助。

    二、目的与意义：害虫寄主适应性是造成农作物抗性品种使用年限缩短主要原因，揭示寄主适应机制是目前植保科学研究的热点问题。褐飞虱是一种寡食性昆虫，与水稻之间存在长时间协同进化，水稻品种抗虫性与褐飞虱寄主适应性此消彼长，两者之间的互作关系研究对褐飞虱致害性机制研究和水稻抗虫育种具有重要科学意义。

    三、主要论点与论据： 麦黄酮已被证实是水稻含有的一种对褐飞虱具有生物活性的次生代谢物，麦黄酮对褐飞虱的生长发育具有明显抑制作用。本项目前期研究结果表明，褐飞虱胁迫取食可抑制水稻体内麦黄酮代谢水平，降低水稻对褐飞虱的抗虫性。但褐飞虱胁迫取食抑制水稻麦黄酮代谢具体机制尚不清楚。本项目围绕麦黄酮刺激引发褐飞虱转录组和唾液蛋白质组应答反应展开研究，利用iTRAQ定量蛋白质组学技术寻找麦黄酮经体外介导刺激前、后，以及不同刺激时间作用下褐飞虱唾液中的差异表达蛋白及关键差异蛋白时序表达，并在基因表达水平对关键差异蛋白基因进行实时荧光定量PCR检测。研究结果表明，麦黄酮刺激促使褐飞虱出现24个差异上调基因，63个差异下调基因；麦黄酮处理褐飞虱6h出现62个差异上调蛋白，28个差异下调蛋白；处理24h出现10个差异上调蛋白，17个差异下调蛋白。差异蛋白的生物信息学分析表明麦黄酮刺激引起褐飞虱唾液腺丝氨酸蛋白酶及其同系物产生显著变化。另外，唾液腺差异蛋白中以应激蛋白和代谢类蛋白为主，占比50%以上，主要参与氨基酸代谢、唾液分泌系统、能量代谢、碳水化合物代谢等通路。而qPCR分析结果表明唾液蛋白基因salivap-7表达量与空白对照相比上调11.5倍，该候选基因的确定将为进一步揭示褐飞虱抑制水稻体内麦黄酮代谢分子机制奠定基础。最后，本项目研究结果也为我们理解褐飞虱对寄主植物黄酮类化合物的适应性提供帮助。通过本项目的开展，构建了一套麦黄酮体外介导刺激褐飞虱实验研究体系；摸索了一套褐飞虱唾液腺蛋白提取前处理方法；发现褐飞虱胁迫取食可以抑制水稻植株体内麦黄酮代谢；麦黄酮刺激促使褐飞虱核酸水平出现的差异基因数量为上调基因24个，下调基因63个；麦黄酮处理褐飞虱6h差异蛋白数量90个，其中上调蛋白62个，下调蛋白28个；处理褐飞虱24h差异蛋白数量27个，其中上调蛋白10个，下调蛋白17个，6h的差异蛋白数量显著大于24h。麦黄酮处理可以引起褐飞虱唾液腺丝氨酸蛋白酶及其同系物产生显著变化。通过对差异蛋白进行GO功能分析和KEGG通路分析，我们发现麦黄酮处理褐飞虱引起褐飞虱唾液腺蛋白变化主要集中在应激蛋白和代谢这两大类上，分别占了所有差异蛋白的50%以上，麦黄酮处理引起褐飞虱唾液响应蛋白主要参与了氨基酸代谢、唾液分泌系统、能量代谢、碳水化合物代谢等通路。与麦黄酮刺激响应相关的差异蛋白基因的表达分析结果表明唾液蛋白基因salivap-7表达量与空白对照相比上调11.5倍。上述研究结果一方面揭示了重要水稻害虫褐飞虱与寄主植物水稻间关于麦黄酮分子互作的部分机制，同时也为进一步研究候选基因功能，揭示褐飞虱抑制水稻体内麦黄酮代谢的分子机制打下基础。另外，本项目通过定量蛋白质组学技术阐述了褐飞虱唾液蛋白组应答麦黄酮刺激的响应机制，研究结果可以为抗虫育种领域筛选高麦黄酮水稻品种选育和延缓褐飞虱对抗虫水稻品种含有的抗虫次生化合物麦黄酮的适应性提供帮助。

    四、社会经济效益，存在的问题； 本项目的成果尚未进行成果转化，属于前期应用基础类研究产生的成果，距离推广应用还有一段距离，没有进行推广，也暂未取得任何经济效益。暂不存在问题、建议及其他需要说明的情况。

    五、 奖励、成果部分： 1. 项目取得成果的总体情况。 在本课题资助下，发表研究论文2篇，会议摘要1篇，参编专著2本，授权国家发明专利1项，申请并获得受理国家发明专利2项。分别为： 1.1 研究论文 [1] Z. Zhang, B. Cui, S.Yan, Y. Li, H. Xiao, Y. Li & Y Zhang. Evaluation of tricin, a stylet probing stimulant of brown planthopper, in infested and non-infested rice plants. Journal of Applied Entomology, 2017, 141（5）：393-401. [2] 张琪, 吴秀菊, 俞婷, 王志林, 崔百元, 朱庆峰, 贝锦龙. 重组毕赤酵母植酸酶N-糖基化位点质谱鉴定. 华中师范大学学报（自然科学版）, 2018, 52（5）：678-685. [3] Zhang ZF, Li YF, Li Y, Xiao HX, Zhou JJ, Zhang Y. 2017. Study on quantitative analysis of tricin and its metabolic pathway genes expression in rice after brown planthopper infestation. The 1st International Conference on Integrated Pest Management, 115（国际会议论文摘要集）. 1.2 参编专著 [1] 闫凤鸣、王满囷主编，2017：《昆虫刺吸电位技术及其应用》，河南科学技术出版社，郑州。 [2] 贾敬敦、卢兵友、张辉编著，2016：《神农精艺——中国传统农业科技创新方法史研究》，中国科学技术出版社。 1.3 知识产权情况 [1] 国家发明专利，一种活体昆虫负压固定装置；发明人：张振飞，张扬，肖汉祥，李怡峰，李燕芳，廖永林；专利号：ZL 2013 1 0467409. X；授权日期：2016年3月16日 [2] 国家发明专利，一种与水稻抗褐飞虱相关的SNP位点及应用；发明人：李怡峰，肖汉祥，张振飞，李燕芳，张扬；专利申请号：201610289724.1；受理日期：2016年5月3日 [3] 国家发明专利，水稻抗褐飞虱基因及其应用；发明人：李怡峰，肖汉祥，张振飞，李燕芳，张扬；专利申请号：201610289474.1；受理日期：2016年5月3日