東北地理所在利用cry1C*基因提高大豆抗蟲能力方面取得進展
大豆（Glycine max (L.) Merr.）是全球重要的糧食和油料作物，為人類和動物提供優(yōu)質(zhì)的植物蛋白質(zhì)和脂肪。大豆食心蟲（Leguminivora glycinivorella）是中國東北及其他東北亞國家大豆種植區(qū)最主要害蟲之一，嚴重威脅大豆生產(chǎn)，造成巨大的產(chǎn)量和經(jīng)濟損失。培育抗蟲大豆品種是防治大豆食心蟲最經(jīng)濟有效的手段。Cry是由蘇云金芽孢桿菌產(chǎn)生的一類殺蟲晶體蛋白，廣泛用于培育轉(zhuǎn)基因抗蟲大豆品種。
近日，東北地理所農(nóng)田有害生物控制學(xué)科組孟凡立研究員團隊在高油大豆品種墾農(nóng)18中表達cry1C*基因，顯著提高了受體對大豆食心蟲等鱗翅目害蟲的抗性。在田間網(wǎng)室接蟲條件下，表達cry1C*轉(zhuǎn)基因大豆蟲食率降至5%以下（圖1）。與取食受體葉片的幼蟲相比，取食轉(zhuǎn)基因葉片的甜菜夜蛾（S. exigua）、斜紋夜蛾（S. litura）和黏蟲（M. separata）幼蟲生長受到顯著抑制，體重明顯降低，存活率顯著降低。利用southern blot 和全基因組重測序技術(shù)進一步確定了轉(zhuǎn)基因株系KC1的T-DNA拷貝數(shù)和插入位點。轉(zhuǎn)基因株系KC1已在黑龍江省完成轉(zhuǎn)基因生物安全評價環(huán)境釋放試驗，為大豆轉(zhuǎn)基因抗蟲產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
相關(guān)研究成果近期發(fā)表在生物學(xué)國際期刊《Plants (Basel)》(IF:4.658)上。農(nóng)田有害生物控制學(xué)科組孟凡立研究員和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)李文濱教授為共同通訊作者，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生房慶喜，農(nóng)田有害生物控制學(xué)科組特別研究助理曹英雪，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生Thinzar Hla Oo為論文第一作者。研究得到國家自然科學(xué)基金（32172032）、黑龍江省自然科學(xué)基金（JQ2023C008，TD2022C003）和中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所創(chuàng)新團隊項目（2023CXTD01）聯(lián)合資助。
圖1. cry1C*轉(zhuǎn)基因大豆抗蟲能力顯著提升
論文信息：
Qingxi Fang, Yingxue Cao, Thinzar Hla Oo, Chuang Zhang, Mingyu Yang, Yuecheng Tang, Meizi Wang, Wu Zhang, Ling Zhang, Yuhong Zheng*, Wenbin Li*, Fanli Meng*. Overexpression of cry1C* Enhances Resistance against to Soybean Pod Borer (Leguminivora glycinivorella) in Soybean. Plants, 2024, 13(5), 630.
論文鏈接：
https://doi.org/10.3390/plants13050630
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