新方法“打败”甘薯小象甲

本文转自：中国科学报

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【新方法“打败”甘薯小象甲】《自然-植物》封面。研究团队供图
本报讯（采访人员朱汉斌通讯员周飞）近日，中科院华南植物园研究员侯兴亮团队联合广东海洋大学副教授朱宏波，在甘薯抗虫遗传基础解析方面取得重要突破。相关研究以封面论文形式发表于《自然-植物》。
“该研究不仅首次克隆了甘薯害虫的天然抗性基因，还揭示了天然抗虫物质的调控机理，为甘薯小象甲田间防治提供了新方向和新思路。 ”论文通讯作者侯兴亮对《中国科学报》表示。
甘薯是世界重要的经济作物，而中国是全球最大的甘薯生产、消费和出口国。但全世界都没有很好的方案解决甘薯病虫害问题。其中甘薯小象甲对亚洲和非洲薯区影响严重，防范不当易导致绝收。发掘甘薯自身的抗虫基因资源，开展抗性分子机制研究，促进抗虫技术开发和抗性品种选育，是解决甘薯小象甲虫害问题最为经济环保且可持续的发展方向。
侯兴亮团队与朱宏波合作，历经3年田间筛选，找到了两份珍贵的甘薯小象甲高抗种质。
研究团队利用抗感种质构建F1遗传群体，建立了稳定的甘薯小象甲抗虫可控评价体系，定位并克隆了两个甘薯小象甲抗性关键基因SPWR1和SPWR2 。同时，研究人员利用甘薯自身快速增生能力，配合根癌农杆菌定向注射手段，开发了一种高效稳定的新型甘薯遗传转化方法。大量的甘薯遗传材料证明了SPWR1和SPWR2均正向调控甘薯小象甲抗性。
“通过实验，我们发现甘薯对甘薯小象甲的抵抗，依赖一种名为奎尼酸的代谢物及其衍生物。奎尼酸对人没有毒性，但是会明显抑制甘薯小象甲胰蛋白酶的活性，通俗地说就是甘薯小象甲吃了含有这种物质的甘薯后不舒服，所以它们就不吃了。 ”侯兴亮说。
论文第一作者、中科院华南植物园副研究员刘旭表示，该研究对推进高产优质多抗的甘薯分子育种、促进特色高值生态农业关键技术研发和成果转化、带动甘薯产业的良性发展和农民增产增收具有重要意义。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41477-022-01272-1