本报讯 (记者 黄亚楠)“GhJAZ24蛋白的发现,有望作为绿色生物农药,突破美国企业PCT专利垄断。”4月30日,记者从中国农业科学院棉花研究所获悉,该所棉花分子遗传改良创新团队近期在棉花中发现了一种新型高效广谱杀虫蛋白,可以高效毒杀鳞翅目害虫且绿色无害,对农作物新品种培育具有重要意义。
中棉所棉花分子遗传改良创新团队,长期从事棉花基因研究工作。近期,研究团队在植物组织培养过程中发现,来自同一批次的棉花材料对棉铃虫和草地贪夜蛾表现出增强的抗性,并进一步确定是由位于棉花细胞核的GhJAZ24蛋白引起。GhJAZ24蛋白能进入害虫细胞并定位细胞核,扰乱害虫干细胞的细胞周期,引起害虫肠道发炎,最终害虫死亡。研究团队利用设计的GhJAZ24蛋白载体,证明棉花材料对草地贪夜蛾和棉铃虫具有显著抗虫性,且携带有该蛋白的水稻和玉米对草地贪夜蛾、稻纵卷叶螟和玉米螟均表现出显著杀虫效果。4月29日,相关研究成果在国际顶级学术期刊《自然植物(Nature Plants)》上发表。
草地贪夜蛾、棉铃虫、玉米螟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,对农业生产构成重大威胁。尤其是原产于美洲的草地贪夜蛾,对全球350多种寄主植物造成严重危害,已入侵80多个国家,自2019年侵入我国以来,对国家农业生产安全构成重大威胁。
目前,国内外对草地贪夜蛾等害虫的防治依赖于化学农药防治和被美国企业垄断的转Bt作物。中棉所棉花分子遗传改良创新团队首席李付广研究员介绍,GhJAZ24蛋白的杀虫机制与苏云金芽孢杆菌Bt蛋白的杀虫机制完全不同,可在生产上替代过表达Bt蛋白的抗虫农作物,未来可在林草、果蔬等植物的鳞翅目害虫防控方面发挥重要作用。同时,可通过GhJAZ24蛋白,可进一步研制高效稳定的杀虫多肽,作为绿色生物农药防控草地贪夜蛾、棉铃虫、玉米螟、稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫,在全球农业生产中发挥重要作用。
“国家的需求在哪里,我们的科研触角就要扎根哪里。我们将继续面向农作物新品种培育,努力在关键环节和卡脖子技术中取得新突破,为国家棉花和粮食作物安全及抗性改良不断寻找新路径、新技术,加快成果转化,服务‘三农’,助力乡村全面振兴。”李付广表示。
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