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    制伏亚洲头号水稻害虫的 32 个靶标

    来源:《科技日报》 作者:江耘 柯溢能  时间:2018年10月25日 浏览:485 次

    褐飞虱分布于广大亚洲稻区,为单食性害虫,只能在水稻和普通野生稻上取食和繁殖后代,相关数据显示,其为亚洲头号水稻害虫。


    近日,浙江大学农学院昆虫科学研究所的一项最新成果首次完整揭示了褐飞虱表皮蛋白质组及功能,并发现了 32 种对褐飞虱胚胎、若虫及成虫生长发育不可或缺的表皮蛋白,以此为靶标的绿色新型农药设计提供了科学基础。


    这项研究成果发表在国际权威期刊《美国科学院院报》上,文章的共同第一作者为 2013 级直博生潘鹏路和叶雨轩,张传溪教授为通讯作者。


    昆虫的表皮对其生长发育和生命活动起到重要的作用,这其中很多触杀型农药的制造就是以侵入表皮为原理。表皮蛋白是昆虫表皮的主要组成成分,也是决定昆虫表皮特性最重要的成分。


    张传溪课题组的这项对褐飞虱表皮蛋白质组的研究,首先通过基因序列比对和蛋白水平检测首次鉴定了该昆虫 140 个表皮蛋白质。同时,科研人员将这些表皮蛋白分类为 8 个蛋白家族,其中一个为新发现的昆虫表皮蛋白家族,扩展了学界对昆虫表皮蛋白家族的认知。随后,课题组对每个表皮蛋白基因进行了基因沉默实验,以探究这些表皮蛋白的功能。


    基因沉默实验是通过遏制其中一个基因的表达,来观察其对褐飞虱在胚胎、若虫及成虫生长发育的影响。为了增加准确性和相互验证,研究组还对每个基因设计了2个不同的序列区段进行基因沉默,实验中经手的褐飞虱多达数万多只。


           经过大量的实验分析,发现有 32 种表皮蛋白是褐飞虱不可或缺的。科研人员介绍: “当这些表皮蛋白基因被沉默后,褐飞虱或表现为胚胎会发育不良,或表现为产卵量降低,或表现为若虫和成虫大量死亡。这就为新型绿色农药设计和基于 RNAi 策略防治稻飞虱提供了明确的潜在靶标。”