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国家林果业科学的院医生后JAR-建立转遗传基因棉料建成消灭绿盲蝽的生太陷阱图片

文章来源:院博管办 | 作者:  点击数: 次 | 发布时间:2024-06-27 | 【 字体:    

植物被植食性昆虫取食为害后会大量释放虫害诱导植物挥发物。这些植物挥发物在植物防御反应中发挥至关重要的作用,既包括直接作用于害虫的直接防御,又包括吸引天敌的间接防御。中国农业科学院植物保护研究所张永军研究员团队前期发现,陆地棉被刺吸式害虫绿盲蝽取食后会大量释放(3E)-4,8-dimethyl-1,3,7-nonatriene (DMNT),并鉴定了催化DMNT从头合成的萜烯合成酶基因( GhTPS14  )和两个细胞色素P450基因( GhCYP82L1GhCYP82L2  )。GhTܫPS14催化法尼焦磷酸酯(FPP)生成橙花叔醇,GhCYP82Ls作为下游关键酶,进一步催化橙花叔醇生成DMNT。趋向行为试验显示,DMNT能够吸引棉花绿盲蝽和天敌红颈常🐽室茧蜂。

近斯,该专业团队在此察觉,采用人类基因水利调节DMNT的降低量才可以的提升大陆棉对绿盲蝽的功击力。有关系科研技术成果以题写“Engineering DMNT emission in cotton enhances direct and indirect defense against mirid bugs”上线发表过在 “”杂志网站上。

棉花是重要的全球性经济作物,害虫绿盲蝽严重威胁棉花的安全生产。研究棉花-害虫-天敌三者间的化学通讯,有助于利用化学信息物质设计有害生物绿色防控策略。该研究中,使用CRISPR/Cas9技术和多基因叠加系统操纵棉花中DMNT的合成和释放。在敲除靶标基因 GhCYP82L1GhCYP82L2 棉花品系中未检测到DMNT的释放,对比野生型棉花,绿盲蝽对于基因敲除的棉花选择偏好行为被显著抑制。相反,超表达 GhTPS14  和 GhCYP82L1 基因的棉花品系能够释放更多的DMNT,特别是花🥀期DMNT释放量达到了野生型的10-15倍,基因超表达棉花显著吸引绿盲蝽和红颈常室茧蜂。随后的生物测定结果表明,以含有相当于转基因棉花高释放量DMNT的人工饲料饲喂绿盲蝽,绿盲蝽生长受到抑制且存活率显著降低。尤为重要的发现是,茉莉酸甲酯是启动转基因棉花释放DMNT的触发开关,可以在需要DMNT的时段调控其释放。总之,减少DMNT的释放量可以减弱绿盲蝽对棉花的行为偏好,而高DMNT释放的转基因棉花植物能够形成杀死绿盲蝽的生态陷阱,DMNT在转基因棉花防御中的发挥直接和间接作用,这将有助于开发新的棉花种质品种,从而有效地防控绿盲蝽。

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