該團(tuán)隊(duì)在棉花組織培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，一種名為 GhJAZ24 的蛋白能進(jìn)入鱗翅目害蟲的細(xì)胞，擾亂害蟲干細(xì)胞的細(xì)胞周期，引起害蟲腸道發(fā)炎導(dǎo)致害蟲死亡，從而對草地貪夜蛾和棉鈴蟲等害蟲具有顯著抗蟲性。這種蛋白預(yù)計(jì)可用于生物殺蟲劑噴灑到農(nóng)作物上，在作為綠色生物農(nóng)藥用于防控多種類型的鱗翅目害蟲的同時(shí)，也對環(huán)境友好無殘留。這一研究成果已于近期發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然.植物》上。

 

IT之家附中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所官方微信公眾號原文部分內(nèi)容如下：

 

據(jù)團(tuán)隊(duì)首席李付廣研究員介紹，草地貪夜蛾、棉鈴蟲、玉米螟、稻縱卷葉螟、菜青蟲等鱗翅目害蟲是聯(lián)合國糧農(nóng)組織認(rèn)定的全球重大農(nóng)業(yè)害蟲，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成重大威脅。國內(nèi)外對草地貪夜蛾等害蟲的防治依賴于化學(xué)農(nóng)藥防治和轉(zhuǎn) Bt 作物，但草地貪夜蛾等害蟲對傳統(tǒng)的蘇云金芽孢桿菌 Bt 蛋白及多種化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生了田間進(jìn)化抗性，亟需新型殺蟲蛋白來防控。

 

該研究在植物組織培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)來自同一批次的棉花材料對棉鈴蟲和草地貪夜蛾表現(xiàn)出增強(qiáng)的抗性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該棉花材料的抗蟲性狀是因 GhJAZ24 蛋白過表達(dá)引起的。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了 GhJAZ24 蛋白的損傷誘導(dǎo)分泌型表達(dá)載體，過表達(dá)該載體的植物中 GhJAZ24 蛋白只在害蟲取食葉片區(qū)域周邊細(xì)胞誘導(dǎo)表達(dá)，而收獲的農(nóng)作物種子或果實(shí)則不含 GhJAZ24 蛋白。

 

研究顯示，利用該載體獲得的過表達(dá)棉花材料對草地貪夜蛾和棉鈴蟲具有顯著抗蟲性，并且獲得的過表達(dá)水稻和玉米對草地貪夜蛾、稻縱卷葉螟和玉米螟均表現(xiàn)出顯著殺蟲效果。該蛋白的殺蟲機(jī)制與蘇云金芽孢桿菌 Bt 蛋白的殺蟲機(jī)制完全不同，可在生產(chǎn)上替代過表達(dá) Bt 蛋白的抗蟲農(nóng)作物，在林草、果蔬等植物的鱗翅目害蟲防控方面也可能發(fā)揮重要作用。GhJAZ24 蛋白約為傳統(tǒng) Bt 蛋白的十分之一大小，預(yù)計(jì)可作為生物殺蟲劑噴灑到農(nóng)作物上，且對環(huán)境友好無殘留，可作為綠色生物農(nóng)藥用于防控多種類型的鱗翅目害蟲。