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报道: 近日, 记者从中国农业科学院棉花研究所获悉, 该所李付广研究员团队在棉花中发现了一种新型高效杀虫蛋白, 具有广谱杀虫效果且绿色无害, 若利用其机制制成生物农药, 在防控草地贪夜蛾, 棉铃虫等农作物重大鳞翅目害虫方面将具有广阔的应用前景. 相关研究成果于北京时间4月29日发表于国际期刊<自然植物>.
该所副研究员默辉娟介绍, 草地贪夜蛾, 棉铃虫, 玉米螟, 稻纵卷叶螟, 小菜蛾等鳞翅目害虫是联合国粮农组织认定的全球重大农业害虫, 对棉花, 玉米等农业生产构成重大威胁. 而现有防治这类鳞翅目害虫的措施主要依赖于使用化学农药和种植转苏云金芽孢杆菌基因的抗虫作物, 如抗虫棉. 但目前, 随着昆虫进化, 草地贪夜蛾等鳞翅目害虫已经开始对现有防控措施产生了田间抗性, 因此, 急需寻找新型的杀虫蛋白来加强防控.
围绕这一目标, 研究团队开展深入研究, 最终在棉花中鉴定到一个天然的新型杀虫蛋白GhJAZ24. 实验证明, 该蛋白对棉铃虫和草地贪夜蛾均表现出显著的抗虫性. 进一步研究显示, 该蛋白的杀虫机制与此前常用的抗虫蛋白——苏云金芽孢杆菌蛋白的杀虫机制完全不同, 其杀虫谱系甚至可能更广. 李付广表示, GhJAZ24能进入鳞翅目害虫的细胞, 扰乱害虫干细胞的细胞周期, 引起害虫肠道发炎导致害虫死亡.
研究团队随后创制了含有高含量该杀虫蛋白的棉花, 玉米, 水稻和烟草, 均展现出了对草地贪夜蛾, 棉铃虫, 玉米螟, 稻纵卷叶螟, 小菜蛾, 烟草天蛾, 大蜡螟, 甜菜夜蛾, 二化螟, 斜纹夜蛾等在内的鳞翅目害虫的高抗性. 但这一天然蛋白只在鳞翅目害虫取食叶片时, 在叶片中产生针对性的灭杀效果, 在成熟的农作物种子或果实中并不存在, 展现出绿色安全的特点.
研究团队认为, 该杀虫蛋白对鳞翅目害虫具有广谱杀虫性, 未来可用于创制绿色生物农药, 用于防控多种类型的鳞翅目害虫, 且对环境友好无残留, 有望在生产上替代转苏云金芽孢杆菌基因抗虫作物, 在全球农业生产中发挥重要作用.
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