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发现害虫Bt抗药性进化关键调控开关

中国农业科学院中国农业科学院
2024/08/06
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中国农业科学院 Bt 抗药性进化


近日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜虫害防控创新团队发现了重大农业害虫小菜蛾对Bt生物杀虫剂产生抗药性的关键上游调控开关，解密了小菜蛾Bt抗药性进化的新机制。相关研究成果发表在《创新(The Innovation)》上。


20E中肠转录调控环介导小菜蛾Bt抗性的分子机制
小菜蛾是一种重大农业害虫，全球每年造成经济损失高达40-50亿美元，小菜蛾几乎对所有的杀虫剂均产生抗药性，也是第一个被报道对Bt生物杀虫剂产生抗药性的农业害虫，是研究害虫抗药性的理想材料。该团队前期研究发现，昆虫蜕皮激素（20E）含量升高是小菜蛾产生Bt抗药性的关键原因，但蜕皮激素含量为何升高尚不清楚。
该研究进一步发现，小菜蛾中肠一个关键小RNA表达量升高能抑制蜕皮激素降解酶基因表达，进而导致小菜蛾体内蜕皮激素含量增加、Bt抗性增强。同时，增加的蜕皮激素又能反过来抑制上游中肠关键小RNA表达，避免蜕皮激素含量过度升高而影响正常生长发育，从而最终形成了一个特异的中肠转录调控环，调控蜕皮激素含量适度升高，使小菜蛾在正常生长发育的同时，又促进了其Bt抗药性进化。该研究破解了害虫对Bt抗药性进化的新机制，为田间害虫Bt抗药性治理提供了全新思路。
该研究得到国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。 

来源丨蔬菜所
作者丨郭兆将
通讯员丨陈旭

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