近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所農(nóng)業(yè)昆蟲基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合植物保護(hù)研究所經(jīng)濟(jì)作物蟲害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),揭示了草地貪夜蛾對營養(yǎng)期殺蟲蛋白Vip3A的抗性機(jī)制,首次鑒定得到了抗性關(guān)鍵基因SfMyb。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊(PNAS)》上。
草地貪夜蛾是全球預(yù)警的跨國界遷飛性農(nóng)業(yè)重大害蟲,種植轉(zhuǎn)基因蘇云金芽孢桿菌 (Bt) 作物是主要的防治手段之一,其中營養(yǎng)期殺蟲蛋白(Vip3A)是蘇云金芽孢桿菌在營養(yǎng)生長階段產(chǎn)生的一種新型殺蟲蛋白,對多種重要鱗翅目害蟲具有較強(qiáng)的殺蟲活性。然而,對于營養(yǎng)期殺蟲蛋白的作用機(jī)理和抗性機(jī)制的研究仍然非常匱乏,阻礙了抗蟲作物的研發(fā)和應(yīng)用。
科研團(tuán)隊(duì)以重大入侵農(nóng)業(yè)害蟲草地貪夜蛾為模型,通過35代的汰選,鑒定得到首個(gè)營養(yǎng)期殺蟲蛋白抗性基因SfMyb,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),由于抗性基因的啟動子區(qū)域在抗性種群中發(fā)生變異,導(dǎo)致該基因表達(dá)量下調(diào),影響了下游靶標(biāo)基因的表達(dá),進(jìn)而介導(dǎo)抗性的產(chǎn)生,在草地貪夜蛾體內(nèi)敲除或者敲低該基因后,幼蟲對Vip3Aa的敏感性顯著降低。該研究成果為保障未來Bt抗蟲作物的可持續(xù)種植提供了重要支撐。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程和深圳市科技創(chuàng)新項(xiàng)目的支持。(通訊員 馬昕怡)
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https://doi.org/10.1073/pnas.2306932120