10月8日,生物學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Current?Biology》在線發(fā)表了我校植物保護學(xué)院昆蟲學(xué)系洪曉月教授課題組的題為“Stable?introduction?of?plant?virus-inhibiting?Wolbachia?into?planthoppers?for?rice?protection”長文研究論文(article),研究成果為農(nóng)業(yè)害蟲的防治找到一個新途徑和指明一個新方向。
褐飛虱是亞洲許多國家尤其是中國和東南亞國家當前水稻上的首要害蟲,它常年在我國長江流域及其以南地區(qū)頻繁暴發(fā),既能直接刺吸為害水稻植株,蟲量大受害重時引起植株倒伏(俗稱冒穿),又能傳播水稻病毒病造成間接危害,嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民增收。稻飛虱的防控一直主要依賴于化學(xué)防治,給水稻綠色安全生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來較大的壓力。近年來,基于最廣泛感染昆蟲綱的內(nèi)共生菌Wolbachia(沃爾巴克氏體)的昆蟲防治技術(shù)在以蚊媒為代表的衛(wèi)生害蟲防治領(lǐng)域取得巨大進展,通過規(guī)?;蒯尫湃斯じ腥網(wǎng)olbachia的蚊株,不僅可以實現(xiàn)區(qū)域性野生蚊媒種群的長期有效的壓制,同時還可以通過種群替換阻斷蚊媒所傳熱帶疾病的傳播,大大降低蚊媒疾病的暴發(fā)概率。而在農(nóng)業(yè)害蟲領(lǐng)域中,尚未有具有應(yīng)用潛力的Wolbachia人工轉(zhuǎn)染昆蟲品系被開發(fā)出來。
2020年10月8日,生物學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Current?Biology》在線發(fā)表了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院昆蟲學(xué)系洪曉月教授課題組的題為“Stable?introduction?of?plant?virus-inhibiting?Wolbachia?into?planthoppers?for?rice?protection”長文研究論文(article),研究成果為農(nóng)業(yè)害蟲的防治找到一個新途徑和指明一個新方向。
本研究首次報道了具有應(yīng)用潛力的穩(wěn)定攜帶人工轉(zhuǎn)染的Wolbachia農(nóng)業(yè)昆蟲品系的成功建立。通過昆蟲胚胎顯微注射技術(shù),成功地將灰飛虱感染的wStri?Wolbachia株系轉(zhuǎn)入到新宿主褐飛虱體內(nèi)并得到100%穩(wěn)定的遺傳品系。同時,該昆蟲品系的成功建立也是第一次成功實現(xiàn)胚胎顯微注射的方式在半翅目昆蟲中的Wolbachia轉(zhuǎn)染。新建立的褐飛虱wStri轉(zhuǎn)染品系在對宿主適合度影響輕微的情況下不僅能夠誘導(dǎo)高強度的細胞質(zhì)不親和(cytoplasmic?incompatibility)表型,并以不同的釋放比例替換實驗室飼養(yǎng)的野生種群,同時也能起到顯著抑制褐飛虱所傳播的水稻齒葉矮縮病毒(RRSV)復(fù)制和傳播的效果。因此,該褐飛虱轉(zhuǎn)染品系同時表現(xiàn)出符合種群壓制和種群替換策略所需要的特性,具備了進一步在半現(xiàn)場和田間試驗的價值。該研究為利用人工Wolbachia感染控制農(nóng)作物害蟲及其傳播病原體的可行性,為農(nóng)業(yè)害蟲的防治提供了嶄新的思路。
該論文以南京農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一完成單位,昆蟲學(xué)系博士研究生龔君淘為第一作者,洪曉月教授為第一通訊作者和主要聯(lián)系人(lead?contact)。廣州威佰昆生物科技有限公司李永軍博士為共同第一作者,澳大利亞墨爾本大學(xué)Ary?Hoffmann教授和美國密歇根州立大學(xué)奚志勇教授為共同通訊作者。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲分子生態(tài)實驗室李同浦、周春迎、張旭、查思思和段星至等研究生、廣州威佰昆生物科技有限公司梁永康、楊翠以及中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院胡林超博士和張東京博士參與部分工作。該研究得到了國家自然科學(xué)基金等項目的資助。