天博新研究攻克抗虫“薯道难”—新闻—科学网

近日，于国度天然科学基金-广东省结合基金以及广东省特支规划青年拔尖人材等工程的撑持下，中国科学院华南动物园研究员侯兴亮团队结合广东海洋年夜学副传授朱宏波，于番薯（Ipomoea batatas L.）抗虫遗传根蒂根基剖析方面取�첩患上主要冲破。相干研究以封面故事的情势揭晓在《天然 动物》（Nature Plants）。

该研究不只初次克隆了番薯天敌益虫的自然抗性基因，还展现了其下流自然抗虫物资的调控机理，为番薯小象甲田间防治手腕提供了新标的目的以及新思绪。 论文通信作者侯兴亮对于《中国科学报》暗示。

小象甲是番薯莳植风险最年夜的益虫

番薯是世界主要的经济作物，而中国事全世界最年夜的番薯出产、消费以及出口国。 我国番薯产量占全世界产量的60%以上，可是全球都没有很好的方案去解决严峻影响番薯产量以及质量的病虫害问题。 侯兴亮说。

据先容，番薯莳植区重要漫衍于温带、热带以及亚热带地域，频仍发生的虫害已经成为制约番薯出产的重要要素。番薯小象甲是番薯莳植风险最年夜的益虫，也是国际上主要的检疫性益虫，经由过程啃咬叶蔓、蛀食薯块等，于莳植期以及薯块贮存期均形成风险，严峻影响番薯的产量以及食用质量。为了防虫，莳植户只能喷洒农药。

番薯小象甲于亚洲以及非洲薯区发生十分严峻，可形成10%～30%产量丧失，严峻时于50%以上，提防不妥易致使绝收，给番薯出产带来伟大的经济丧失。于我国南边番薯莳植区一年可多代发生且世代堆叠，因天气变暖，最近几年来已经散布至长江流域莳植区，有逐年扩展趋向。

今朝农业上尚无小象甲番薯抗性种类培育，培育自然抗虫种类是年夜势所趋。 侯兴亮指出，掘客番薯自身的抗虫基因资源，开展抗性份子机制研究，促成抗虫技能开发以及抗性种类选育，是解决番薯小象甲虫害最为经济环保且可连续的成长标的目的，也是当前番薯财产成长的火急需求。

最近几年来，侯兴亮领导动物发育与质量调控研究团队聚焦番薯主要性状遗传根蒂根基与高效精准育种技能的研究。 咱们研究创制的种质于显著提高抗性的同时并未降低种类原有产量以及质量，弥补了国际上番薯小象甲抗性种质开发哄骗的空缺。 侯兴亮说。

番薯抗虫遗传根蒂根基剖析取患上新冲破

因为番薯小象甲抗性的研究根蒂根基很是单薄，番薯抗虫资源多样性不高，致使抗虫机制研究进展迟缓，有 薯道难 之称。

侯兴亮团队经由过程与广东海洋年夜学的朱宏波互助，破费多年于虫害风行严峻的华南地域汇集差别的番薯质料，并举行抗虫评价。历经3年田间筛选，终极找到了2份贵重的番薯小象甲高抗种质。

于研究历程中，侯兴亮团队哄骗抗感种质构建F1遗传群体，同时降服了节制前提下抗虫表型难检测、不不变的坚苦，成立了不变的番薯小象甲抗虫可控评价系统，终极乐成定位并克隆了两个番薯小象甲抗性要害基因SPWR1（Sweet Potato Weevil Resistance 1）以及SPWR2。

研究职员还降服了番薯遗传转化操为难、转化率低、周期长的问题，哄骗番薯自身倏地增生威力，共同根癌农杆菌定向打针手腕，开发了一种高效不变的新型番薯遗传转化要领。随后，年夜量的番薯遗传质料证实了SPWR1以及SPWR2均正向调控番薯小象甲抗性。

经由过程试验咱们发明番薯对于番薯小象甲的抵挡依靠一种名为奎尼酸的代谢物及其衍生物。奎尼酸对于人并无毒性，可是会较着按捺番薯小象甲胰卵白酶的活性，通俗来讲就是番薯小象甲吃了含有这类物资的番薯后，不惬意，以是它们就不吃了。 侯兴亮说。

论文第一作者、中国科学院华南动物园副研究员刘旭暗示，进一步的虫豸理化试验也证实携带有1-羟基-奎尼酸基团的衍生化合物均体现出对于番薯小象甲肠道消化酶以及勾当的按捺活性。 含有高程度奎尼酸的自然变异种类抗虫性强盛，展示出一种有潜力的、兼具情况敌对型以及资源节省型的农业抗虫方案。

刘旭暗示，该研究对于推进高产优良多抗的番薯份子育种，促成特点高值生态农业要害技能研发以及结果转化，动员番薯财产的良性成长以及农夫减产增收，具备主要意思。

相干论文信息：www.nature.com/articles/s41477-022-01272-1

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