經過20年努力，中國農業科學院蔬菜花卉研究所張友軍團隊發現了世界重大入侵害蟲煙粉虱中存在植物源的水平轉移基因BtPMaT1，并揭示其解毒植物毒素從而導致煙粉虱廣泛寄主適應性的分子機制，這將為田間精準綠色防控技術研發提供新思路。
《細胞》（Cell）雜志日前在線發表了張友軍團隊的相關研究文章。
據了解，有“超級害蟲”之稱的煙粉虱，不僅通過刺吸寄主植物韌皮部汁液對其造成直接傷害，還能分泌蜜露誘發植物真菌病害為害植物。煙粉虱寄主植物超過600種，傳播300多種病毒。極度多食性和廣泛的寄主適應性是暴發成災的主要原因。
“某種程度上，我們的研究可以概括為發現煙粉虱‘偷盜’植物解毒基因、代謝植物毒素的故事。”張友軍研究員表示。
文章通訊作者張友軍研究員（右一）和第一作者夏吉星副研究員（右二）、郭兆將研究員（右三）在實驗室觀察番茄上煙粉虱的實驗情況 圖片由采訪對象提供
他介紹說，昆蟲取食寄主植物后，會誘導寄主植物產生防御反應并生成大量有毒次生代謝物，導致大部分昆蟲死亡，酚糖就是一類植物重要的抗蟲次生代謝產物。經過研究，發現煙粉虱“偷盜”植物的解毒基因PMaT1，“偷盜”來的BtPMaT1能降解植物的酚糖。“煙粉虱‘偷盜’了植物的‘矛’（BtPMaT1）而攻克了植物的‘盾’（酚糖），從而使它能在600多種植物上為害。”
據了解，這項研究利用生物信息學、分子生物學、生物化學、轉基因、生物學測定等方法證明煙粉虱的BtPMaT1基因是植物源的水平轉移基因。
該研究報道了動物通過水平基因轉移方式獲得植物源基因，且該基因具有生物學功能；揭示了害蟲廣泛寄主適應性的分子機制，創新了害蟲種群暴發為害理論；證實了植物次生代謝產物殺蟲潛力，為新型植物源殺蟲劑的開發提供依據；發現昆蟲“以子之矛，攻子之盾”的進化現象，為探索昆蟲適應性進化規律開辟了新視角。
《細胞》（Cell）雜志日前在線發表了張友軍團隊的相關研究文章。
據了解，有“超級害蟲”之稱的煙粉虱，不僅通過刺吸寄主植物韌皮部汁液對其造成直接傷害，還能分泌蜜露誘發植物真菌病害為害植物。煙粉虱寄主植物超過600種，傳播300多種病毒。極度多食性和廣泛的寄主適應性是暴發成災的主要原因。
“某種程度上，我們的研究可以概括為發現煙粉虱‘偷盜’植物解毒基因、代謝植物毒素的故事。”張友軍研究員表示。
文章通訊作者張友軍研究員（右一）和第一作者夏吉星副研究員（右二）、郭兆將研究員（右三）在實驗室觀察番茄上煙粉虱的實驗情況 圖片由采訪對象提供
他介紹說，昆蟲取食寄主植物后，會誘導寄主植物產生防御反應并生成大量有毒次生代謝物，導致大部分昆蟲死亡，酚糖就是一類植物重要的抗蟲次生代謝產物。經過研究，發現煙粉虱“偷盜”植物的解毒基因PMaT1，“偷盜”來的BtPMaT1能降解植物的酚糖。“煙粉虱‘偷盜’了植物的‘矛’（BtPMaT1）而攻克了植物的‘盾’（酚糖），從而使它能在600多種植物上為害。”
據了解，這項研究利用生物信息學、分子生物學、生物化學、轉基因、生物學測定等方法證明煙粉虱的BtPMaT1基因是植物源的水平轉移基因。
該研究報道了動物通過水平基因轉移方式獲得植物源基因，且該基因具有生物學功能；揭示了害蟲廣泛寄主適應性的分子機制，創新了害蟲種群暴發為害理論；證實了植物次生代謝產物殺蟲潛力，為新型植物源殺蟲劑的開發提供依據；發現昆蟲“以子之矛，攻子之盾”的進化現象，為探索昆蟲適應性進化規律開辟了新視角。
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