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植保所研究阐明害虫对Bt作物抗性治理新策略

文章来源:中国农业科学院植物保护研究所       作者:        点击数: 次     发布时间:2017-05-11     【字体:
    日前,中国农业科学院植物保护研究所吴孔明科研团队阐明了害虫对苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)作物抗性治理新策略,相关研究成果于2017年5月8日以“杂交转基因Bt棉和非Bt棉种子混合延缓红铃虫抗性”(Hybridizing transgenic Bt cotton with non-Bt cotton counters resistance in pink bollworm)为题在线发表在国际顶尖SCI学术期刊《国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences,PNAS)》上。
    转Bt基因抗虫棉花、玉米和大豆已在世界范围内广泛种植,高效控制了靶标害虫的发生与危害,显著减少了化学农药的用量。但近年来,因害虫产生抗性导致防治失败的案例不断出现,已成为影响Bt作物持续利用的最主要因素。植保所科学家与湖北农业科学院和美国亚利桑那大学等单位合作,对我国长江流域Bt棉花与红铃虫的互作关系开展了11年的研究工作。结果表明,长江流域红铃虫2008年左右已进入早期抗性阶段,但此后生产上开始大规模种植F2代杂交抗虫棉。由于抗虫杂交棉父、母本多为一个抗虫棉品系和一个常规棉品系,其F2代分离产生普通棉株,这些分离的普通棉花为红铃虫提供了避护所。对红铃虫自然种群抗性基因的分析显示,抗性多产生于Bt受体钙粘蛋白基因的突变,为隐性遗传。这样,Bt棉株存活的抗性红铃虫与普通棉株敏感红铃虫交配产生的杂合子,仍然可以被Bt棉花杀死,而不能形成抗性红铃虫种群。进一步对长江流域6省17个样点红铃虫种群发生量及Bt抗性水平的监测表明,随着F2代杂交抗虫棉大面积的生产应用,红铃虫对Bt棉花的抗性发展受到了有效控制。
    该研究首次证明了Bt作物和非Bt作物种子混合可以有效治理害虫的抗性,发展了害虫抗性治理的新方法和新策略,对推动Bt作物产业和转基因作物环境风险管理工作的发展有重要理论和应用意义。
    该研究得到国家自然科学基金和转基因重大专项的资助,文章的第一作者是万鹏研究员,通讯作者为吴孔明研究员。(通讯员 孙爻)
   
    论文链接:http://www.pnas.org/content/early/2017/05/02/1700396114.full.pdf 
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