新方法“打敗”甘薯小象甲

本文轉自：中國科學報

《自然-植物》封面。

研究團隊供圖

本報訊（記者朱漢斌 通訊員周飛）

近日，中科院華南植物園研究員侯興亮團隊聯合廣東海洋大學副教授朱宏波，在甘薯抗蟲遺傳基礎解析方面取得重要突破。相關研究以封面論文形式發表於《自然-植物》。

“該研究不僅首次克隆了甘薯害蟲的天然抗性基因，還揭示了天然抗蟲物質的調控機理，為甘薯小象甲田間防治提供了新方向和新思路。”論文通訊作者侯興亮對《中國科學報》表示。

甘薯是世界重要的經濟作物，而中國是全球最大的甘薯生產、消費和出口國。但全世界都沒有很好的方案解決甘薯病蟲害問題。其中甘薯小象甲對亞洲和非洲薯區影響嚴重，防範不當易導致絕收。發掘甘薯自身的抗蟲基因資源，開展抗性分子機制研究，促進抗蟲技術開發和抗性品種選育，是解決甘薯小象甲蟲害問題最為經濟環保且可持續的發展方向。

侯興亮團隊與朱宏波合作，歷經3年田間篩選，找到了兩份珍貴的甘薯小象甲高抗種質。

研究團隊利用抗感種質構建F1遺傳群體，建立了穩定的甘薯小象甲抗蟲可控評價體系，定位並克隆了兩個甘薯小象甲抗性關鍵基因SPWR1和SPWR2。同時，研究人員利用甘薯自身快速增生能力，配合根癌農桿菌定向注射手段，開發了一種高效穩定的新型甘薯遺傳轉化方法。大量的甘薯遺傳材料證明了SPWR1和SPWR2均正向調控甘薯小象甲抗性。

“透過實驗，我們發現甘薯對甘薯小象甲的抵抗，依賴一種名為奎尼酸的代謝物及其衍生物。奎尼酸對人沒有毒性，但是會明顯抑制甘薯小象甲胰蛋白酶的活性，通俗地說就是甘薯小象甲吃了含有這種物質的甘薯後不舒服，所以它們就不吃了。”侯興亮說。

論文第一作者、中科院華南植物園副研究員劉旭表示，該研究對推進高產優質多抗的甘薯分子育種、促進特色高值生態農業關鍵技術研發和成果轉化、帶動甘薯產業的良性發展和農民增產增收具有重要意義。

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https：//doi。org/10。1038/s41477-022-01272-1