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    昆蟲激素調控害蟲對Bt殺蟲蛋白的抗藥性

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      6月12日,《自然·通訊(Nature Communications)》在線發表了中國農業科學院蔬菜花卉研究所蔬菜蟲害防控創新團隊關于昆蟲對蘇云金芽胞桿菌(Bt)抗性分子機制的最新研究成果,研究發現昆蟲激素水平升高可以激活MAPK信號途徑反式調控多個中腸受體基因差異表達,從而導致小菜蛾對Bt殺蟲蛋白Cry1Ac的高抗性。該研究首次揭示了昆蟲激素可以參與害蟲抗藥性的新功能及其分子調控網絡,闡明了激素信號可塑性是生物抵御外界病原菌入侵的跨界通用策略。研究結果對于指導重大農業害蟲對Bt抗性的監測預警以及轉Bt基因抗蟲作物的抗性治理具有重要的理論和實踐意義。

      據張友軍研究員介紹,昆蟲對Bt抗藥性的快速進化嚴重威脅著Bt生物殺蟲劑和轉Bt抗蟲作物的可持續應用。前期,該團隊發現激活的MAPK信號途徑反式調控多個中腸基因差異表達導致小菜蛾對Bt殺蟲蛋白Cry1Ac的高抗性,然而MAPK信號途徑上游關鍵激活信號尚不明確。該研究進一步發現MAPK信號途徑是反式調控小菜蛾不同中腸受體基因差異表達的“通用開關”,并且蛻皮激素(20E)和保幼激素(JH)之間的串擾可以激活MAPK信號途徑反式調控機制,使小菜蛾在維持正常生長發育的前提下對Bt殺蟲蛋白完美進化產生高抗性。 

     

      該研究得到國家自然科學基金重點項目和中國農科院科技創新工程等項目資助。(通訊員 許鐵敏)

      原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-16608-8

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