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質的植物蛋白質和脂肪。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最主要害蟲之一，嚴重威脅大豆生產，造成巨大的產量和經濟損失。培育抗蟲大豆品種是防治大豆食心蟲最經濟有效的手段。Cry是由蘇云金芽孢桿菌產生的一類殺蟲晶體蛋白，廣泛用于培育轉基因抗蟲大豆品種。
近日，東北地理所農田有害生物控制學科組孟凡立研究員團隊在高油大豆品種墾農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。在田間網室接蟲條件下，表達cry1C*轉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進一步確定了轉基因株系KC1的T-DNA拷貝數和插入位點。轉基因株系KC1已在黑龍江省完成轉基因生物安全評價環境釋放試驗，為大豆轉基因抗蟲產業化奠定基礎。
相關研究成果近期發表在生物學國際期刊《Plants (Basel)》(IF:4.658)上。農田有害生物控制學科組孟凡立研究員和東北農業大學李文濱教授為共同通訊作者，東北農業大學聯合培養碩士研究生房慶喜，農田有害生物控制學科組特別研究助理曹英雪，東北農業大學聯合培養碩士研究生Thinzar Hla Oo為論文第一作者。研究得到國家自然科學基金（32172032）、黑龍江省自然科學基金（JQ2023C008，TD2022C003）和中國科學院東北地理與農業生態研究所創新團隊項目（2023CXTD01）聯合資助。
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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