20日,記者從中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所獲悉,該所蔬菜蟲害防控創(chuàng)新團隊破解了重大農(nóng)業(yè)害蟲小菜蛾在對Bt生物殺蟲劑(又叫蘇云金桿菌,為一種微生物殺蟲劑)進化產(chǎn)生抗藥性后維持正常生長發(fā)育的奧秘,為田間害蟲抗藥性治理提供了全新思路。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《先進科學》上。
小菜蛾成蟲
害蟲對殺蟲劑的抗藥性進化,往往伴隨著生長發(fā)育延遲、繁殖能力降低和生存能力下降等抗性適合度代價,這已成為延緩田間害蟲抗藥性進化的天然屏障和關(guān)鍵利器。然而,第一個被報道在田間對Bt生物殺蟲劑產(chǎn)生高水平抗性的農(nóng)業(yè)害蟲小菜蛾,卻能在不影響正常生長發(fā)育的前提下對Bt生物殺蟲劑進化產(chǎn)生完美的高抗性,這嚴重威脅了小菜蛾的田間有效防治。
“殺蟲劑的大量使用會導致害蟲進化產(chǎn)生抗藥性,而害蟲抗藥性產(chǎn)生后往往會對自身生長發(fā)育不利,但有些小菜蛾對Bt生物殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性后并不會影響自身正常生長發(fā)育。”論文通訊作者、中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所研究員張友軍告訴科技日報記者,科研團隊前期已發(fā)現(xiàn)昆蟲保幼激素含量升高是小菜蛾產(chǎn)生Bt抗性后維持正常生長發(fā)育的關(guān)鍵所在,然而,小菜蛾體內(nèi)保幼激素含量為何升高尚不清楚。研究在此基礎(chǔ)上進一步發(fā)現(xiàn),核糖核酸甲基化修飾可以抑制保幼激素酯酶表達,從而導致Bt抗性小菜蛾體內(nèi)的保幼激素含量顯著增加并維持正常生長發(fā)育。
Bt抗性小菜蛾維持正常生長發(fā)育的分子機制
據(jù)悉,研究結(jié)果對于田間害蟲Bt抗性監(jiān)測預警和綜合治理具有重要的理論和實踐意義。
(中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所供圖)