PBJ | 华中农大科研团队揭示水稻二化螟对Cry杀虫蛋白的细胞防御新机制,为开发新型生物源杀虫剂提供了候选靶标

农业农村部颁布的《一类农作物病虫害名录》收录了10种重大农业害虫,二化螟名列其中,对我国水稻生产安全带来严重威胁,生产上主要依赖化学防控,然而,我国二化螟田间种群已对几乎所有常用杀虫剂产生了不同程度的抗药性,生产上面临“无药可用”的不利局面,研发新型害虫防控手段和开发新型杀虫剂分子靶向蛋白,可做为解决这一瓶颈的有效途径。
近日,国际著名生物技术期刊Plant Biotechnology Journal全文发表了题为The microRNA-7322-5p/p38/Hsp19 axis modulates Chilo suppressalis cell-defenses against Cry1Ca: an effective target for a stacked transgenic rice approach的研究论文,在昆虫对成孔毒素的免疫机制领域取得新进展。
《PBJ | 华中农大科研团队揭示水稻二化螟对Cry杀虫蛋白的细胞防御新机制,为开发新型生物源杀虫剂提供了候选靶标》
该研究揭示了microRNA-7322-5p/p38/Hsp19路径在二化螟防御Cry1Ca杀虫蛋白过程中的功能,填补了microRNA和小热激蛋白家族在昆虫防御成孔毒素机制中的空白,为开发新型生物源杀虫剂提供了候选靶标蛋白,同时也为研发绿色可持续害虫防控策略提供了新的研发思路。
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Hsp19与Cry1Ca相互作用
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二化螟抗性鉴定
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microRNA-7322-5p/p38/Hsp19通路在二化螟防御Cry1C杀虫蛋白过程中的功能

该研究团队近年来围绕二化螟功能基因组学开展研究,着重鉴定与其生长发育/生态适应性相关的关键遗传因子(Molecular Ecology Resources, 2020; International Journal of Biological Macromolecules, 2021),并应用寄主诱导的基因沉默策略(Host-induced gene silencing)和喷施诱导的基因沉默策略(Spray-induced gene silencing)验证了多个具有较大开发潜力的新型杀虫剂分子靶向蛋白,相关结果在Pesticide Biochemistry and Physiology (2021, 2022)、Pest Management Science (2020, 2022)和Journal of Agricultural and Food Chemistry (2023)等农药学主流刊物获得连续发表。
华中农业大学主粮作物害虫防控与生物安全团队和蛋白质科学团队的博士研究生吴妍和翁子衿为论文共同第一作者,马伟华副教授和张德林副教授为论文共同通讯作者,林拥军教授和华红霞教授参与了项目指导,闫海侠、姚焯天、李真真、孙亚杰,农药毒理学及有害生物抗药性团队马康生副教授和美国农业部旱地农业研究中心Joe Hull研究员参与了本项目的研究,华中农业大学校级蛋白质平台提供了技术支持,上述研究得到国家自然科学基金和湖北洪山实验室重大项目的资助。(doi: 10.1111/pbi.14095)
文章来源:植物生物技术Pbj
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