近日，中国农业科学院棉花研究所崔金杰团队在棉花中系统鉴定了棉花抗蚜蛋白基因家族，发现关键基因GhRAP1通过抗生性和排趋性双重防御机制协同调控棉花对棉蚜的抗性，为开发新一代绿色抗虫棉花品种提供了关键靶标。相关研究成果以“Dual Defense Strategy of GhRAP1 Gene: Coordinating Antibiosis and Antixenosis to Enhance Aphid Resistance in Plants”为题发表在国际知名期刊《农业与食品化学（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》（中科院一区TOP期刊，IF=6.2）上。

棉蚜是危害棉花生产的世界性重大害虫，具有繁殖速度快、寄主范围广、易产生抗药性等特点，其防治策略的开发一直是研究重点。传统的化学防治导致了棉蚜对多种杀虫剂产生了不同程度的抗性，挖掘利用棉花自身抗蚜基因，培育抗蚜棉花品种，是实现棉蚜绿色可持续防控的重要途径。

该研究在陆地棉、亚洲棉等棉花及拟南芥中系统鉴定了88个NBS-LRR类抗蚜蛋白基因，发现GhRAP1基因在棉蚜侵染后表达显著上调，并且沉默该基因的植株表现出更高的棉蚜敏感性，而过表达该基因的植株则展现出显著增强的抗蚜能力，其存活率和繁殖率均显著下降。通过刺吸电位图谱技术，该研究实时记录了棉蚜口针在棉花组织内的刺探行为，揭示了GhRAP1介导的双重抗蚜机制：一方面通过增强植物表皮机械强度形成物理屏障（排趋性），阻碍棉蚜口针刺入；另一方面通过化学防御机制缩短棉蚜韧皮部取食时间（抗生性）。研究结果为培育抗棉蚜的棉花品种育种提供了重要的基因资源和理论依据。

该研究获得了国家重点研发计划、国家现代农业产业技术体系、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。中棉所博士研究生刘伟娇为论文第一作者，高雪珂副研究员和雒珺瑜研究员为共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c15154

GhRAP1基因协同抗生性和排趋性增强棉花对棉蚜的抵抗力