2020-10-23 16:34:55
說到農(nóng)作物治蟲，常見的辦法是噴藥或是培育新的抗蟲品種，然而，科學(xué)家們目前已經(jīng)突破了既有的想象，通過深入敵內(nèi)、直搗黃龍式的干脆手段，達(dá)到治蟲和防病的雙重功效。近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院洪曉月教授團(tuán)隊(duì)利用生態(tài)防控的方法，在應(yīng)用共生菌防控稻飛虱機(jī)理上取得重要突破，成果以研究長文在線發(fā)表在生物學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《CurrentBiology》。該校昆蟲學(xué)系博士研究生龔君淘為第一作者，洪曉月教授為第一通訊作者和主要聯(lián)系人。
褐飛虱是亞洲最主要的水稻害蟲，常年在我國長江流域及其以南地區(qū)頻繁暴發(fā)，既能直接刺吸危害水稻植株、引起植株倒伏，又能傳播水稻病毒造成間接危害，嚴(yán)重影響作物生產(chǎn)。長期以來，稻飛虱的防控主要依賴化學(xué)防治，給水稻綠色安全生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來較大的壓力。洪曉月表示，團(tuán)隊(duì)首次將基于內(nèi)共生菌Wolbachia（沃爾巴克氏體）的昆蟲防治技術(shù)順利應(yīng)用在了褐飛虱的防控上，通過往褐飛虱蟲卵體內(nèi)注入Wolbachia細(xì)菌，既能令其后代不育，又能阻斷病毒的傳播，起到“一箭雙雕”的效果。洪曉月生動(dòng)地將“Wolbachia細(xì)菌”比喻成微生物防治界的“硬通貨”，該細(xì)菌不僅被證明在昆蟲綱內(nèi)具有廣泛易感性，而且還能誘導(dǎo)高強(qiáng)度的細(xì)胞質(zhì)不親和，引起后代不育。該研究首次成功建立了具有應(yīng)用潛力的、穩(wěn)定攜帶人工轉(zhuǎn)染的Wolbachia農(nóng)業(yè)昆蟲品系。同時(shí)，該昆蟲品系的成功建立也是第一次成功實(shí)現(xiàn)胚胎顯微注射的方式在半翅目昆蟲中的Wolbachia細(xì)菌轉(zhuǎn)染。
研究發(fā)現(xiàn)，在對宿主適合度影響輕微的情況下，新建立的褐飛虱wStri轉(zhuǎn)染品系不僅能夠誘導(dǎo)高強(qiáng)度的細(xì)胞質(zhì)不親和（cytoplasmicincompatibility）表型，即后代不育現(xiàn)象，同時(shí)能起到顯著抑制褐飛虱所傳播的水稻齒葉矮縮病毒（RRSV）的傳播。這項(xiàng)研究的應(yīng)用，一改傳統(tǒng)的噴灑殺蟲劑的方式，通過釋放褐飛虱轉(zhuǎn)染品系致使后代不育，達(dá)到“種群壓制”或是“種群替換”的目的，為農(nóng)業(yè)害蟲的防治找到一個(gè)新的方向。洪曉月介紹，該褐飛虱轉(zhuǎn)染品系同時(shí)表現(xiàn)出符合種群壓制和種群替換策略所需要的特性，具備了進(jìn)一步在半現(xiàn)場和田間試驗(yàn)的價(jià)值。由于褐飛虱發(fā)生的源頭在中南半島一帶，未來在應(yīng)用試驗(yàn)上，可以考慮將釋放褐飛虱的“戰(zhàn)場”前移至越南或是我國境內(nèi)的廣西、云南一帶。
許天穎 崔瀅
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