20日,記者從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所獲悉,該所蔬菜蟲(chóng)害防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)破解了重大農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)小菜蛾在對(duì)Bt生物殺蟲(chóng)劑(又叫蘇云金桿菌,為一種微生物殺蟲(chóng)劑)進(jìn)化產(chǎn)生抗藥性后維持正常生長(zhǎng)發(fā)育的奧秘,為田間害蟲(chóng)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(jìn)科學(xué)》上。
小菜蛾成蟲(chóng)
害蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)劑的抗藥性進(jìn)化,往往伴隨著生長(zhǎng)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(jià),這已成為延緩田間害蟲(chóng)抗藥性進(jìn)化的天然屏障和關(guān)鍵利器。然而,第一個(gè)被報(bào)道在田間對(duì)Bt生物殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生高水平抗性的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)小菜蛾,卻能在不影響正常生長(zhǎng)發(fā)育的前提下對(duì)Bt生物殺蟲(chóng)劑進(jìn)化產(chǎn)生完美的高抗性,這嚴(yán)重威脅了小菜蛾的田間有效防治。
“殺蟲(chóng)劑的大量使用會(huì)導(dǎo)致害蟲(chóng)進(jìn)化產(chǎn)生抗藥性,而害蟲(chóng)抗藥性產(chǎn)生后往往會(huì)對(duì)自身生長(zhǎng)發(fā)育不利,但有些小菜蛾對(duì)Bt生物殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗藥性后并不會(huì)影響自身正常生長(zhǎng)發(fā)育?!闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒅袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研究員張友軍告訴科技日?qǐng)?bào)記者,科研團(tuán)隊(duì)前期已發(fā)現(xiàn)昆蟲(chóng)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(zhǎng)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(jìn)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(dá),從而導(dǎo)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(zhǎng)發(fā)育。
Bt抗性小菜蛾維持正常生長(zhǎng)發(fā)育的分子機(jī)制
據(jù)悉,研究結(jié)果對(duì)于田間害蟲(chóng)Bt抗性監(jiān)測(cè)預(yù)警和綜合治理具有重要的理論和實(shí)踐意義。
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所供圖)