“以子之矛、攻子之盾?!苯?jīng)過二十余年的探索,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所(以下簡稱蔬菜花卉所)張友軍研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),煙粉虱從植物中獲得水平轉(zhuǎn)移基因,并利用該基因代謝對其有害的酚糖植物次生代謝產(chǎn)物,為新一代轉(zhuǎn)移基因?qū)驘煼凼镩g綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)研發(fā)提供全新思路。
3月25日,該團(tuán)隊撰寫的《煙粉虱劫持一個植物解毒基因代謝植物毒素》一文在《Cell》學(xué)術(shù)期刊發(fā)表,該論文也是我國昆蟲學(xué)領(lǐng)域第一篇《Cell》論文。
據(jù)了解,煙粉虱是世界第二大害蟲,能傳播300多種病毒,極具破壞性,在全球范圍內(nèi)造成嚴(yán)重危害。昆蟲吃植物,植物產(chǎn)生次生代謝物,次生代謝物可為“盾”,如果昆蟲用“矛”攻植物的“盾”,昆蟲首先必須具備攻克植物“盾”的能力。酚糖作為重要的“盾”,昆蟲吃植物必須攻克植物的酚糖。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所所長張友軍帶領(lǐng)研究團(tuán)隊在實(shí)驗室觀察番茄上煙粉虱的實(shí)驗情況 (中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所 供圖)
蔬菜花卉所所長張友軍介紹,這篇論文利用巧妙的分子遺傳學(xué)方法揭示了昆蟲如何利用水平轉(zhuǎn)移基因夾克服宿主的防御。其突破性意義主要體現(xiàn)以下四個方面:
一、國際上首次報道了動物通過水平基因轉(zhuǎn)移方式獲得植物源基因,且該基因具有生物學(xué)功能。
二、率先揭示害蟲廣泛寄主適應(yīng)性的分子機(jī)制,創(chuàng)新了害蟲種群爆發(fā)為害理論。
三、證實(shí)了植物次生代謝產(chǎn)物殺蟲潛力為新型植物源殺蟲劑的開發(fā)提供依據(jù),并指導(dǎo)農(nóng)作物抗蟲育種。
四、發(fā)現(xiàn)昆蟲“以子之矛,攻子之盾”的進(jìn)化現(xiàn)象,為探索昆蟲適應(yīng)性進(jìn)化規(guī)律開辟了新的視角。
張友軍表示,作為發(fā)表在《Cell》雜志的農(nóng)業(yè)昆蟲領(lǐng)域的第一篇文章,實(shí)現(xiàn)了蔬菜花卉所在《Nature》《Science》《Cell》三本頂級學(xué)刊全覆蓋;此外,還在應(yīng)用基礎(chǔ)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越,這些成果的應(yīng)用積極推進(jìn)我國蔬菜花卉產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
本研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目(2019YFD1002100)、國家自然科學(xué)基金項目(31420103919; 31801747; 32022074)、特色蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-24-C-02)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(CAAS-ASTIP-IVFCAAS)等項目資助。
來源:新華網(wǎng)