基于昆蟲與病原真菌免疫互作的高效真菌殺蟲技術(shù)研究

一、成果基本信息

二、成果簡(jiǎn)介

綠色安全的生物農(nóng)藥是解決我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵舉措。真菌殺蟲劑在害蟲綠色防控中具有重要應(yīng)用潛力，但面臨殺蟲速度慢、防效不穩(wěn)定等不足。害蟲與真菌的免疫互作是造成此類問題的關(guān)鍵。在國(guó)家自然科學(xué)基金支持下，完成人團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了害蟲與真菌的免疫互作關(guān)系及其協(xié)同進(jìn)化機(jī)制，并基于此進(jìn)一步開展了高效真菌殺蟲劑研發(fā)，取得如下科學(xué)發(fā)現(xiàn)：

（1）發(fā)現(xiàn)真菌接觸寄主體壁前，寄主昆蟲能通過嗅覺蛋白感知真菌揮發(fā)物啟動(dòng)行為防衛(wèi)，同時(shí)真菌也能利用自身?yè)]發(fā)物作用于寄主嗅覺蛋白抑制其天然免疫的協(xié)同進(jìn)化機(jī)制。為此，利用抑制寄主免疫相關(guān)的真菌化合物可獲得高效的混合制劑。

（2）闡明真菌與寄主體壁接觸時(shí)，昆蟲病原真菌能通過產(chǎn)生雙功能過氧化氫酶來適應(yīng)寄主表皮氧化脅迫逆境進(jìn)而提升自身對(duì)寄主的免疫適應(yīng)能力，以及寄主昆蟲能通過感知真菌表面疏水蛋白來啟動(dòng)自身天然免疫的免疫互作新模式。

（3）揭示昆蟲病原真菌侵染寄主不同階段，昆蟲不同組織通過調(diào)節(jié)自身嗅覺基因、免疫基因和行為基因?qū)崿F(xiàn)對(duì)真菌侵染的協(xié)同防衛(wèi)新認(rèn)識(shí)。

（4）基于昆蟲與病原真菌免疫互作機(jī)制研究，通過將寄主dsRNA與真菌直接混合或在真菌中間接表達(dá)dsRNA，可極大提高真菌殺蟲速度。相關(guān)成果發(fā)表在JAR，IJMB等雜志上，引用186次。

三、成果轉(zhuǎn)化預(yù)期：

本項(xiàng)目成果將面向全國(guó)受飛蝗、紅火蟻和草地貪夜蛾危害的農(nóng)作物或相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來重大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

直接經(jīng)濟(jì)效益：該項(xiàng)目選育和生產(chǎn)獲得的高效真菌殺蟲劑可直接用于多種重大農(nóng)業(yè)害蟲的綠色防控。同時(shí)開發(fā)獲得的真菌殺蟲劑與寄主免疫調(diào)控相關(guān)的化合物、dsRNA和轉(zhuǎn)基因菌株等可作用于此類蟲害發(fā)生的試點(diǎn)和應(yīng)用。該產(chǎn)品和技術(shù)可直接降低此類蟲害對(duì)牧草、玉米、水稻等作物種植企業(yè)或個(gè)人帶來的巨大經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)極大提高產(chǎn)品品質(zhì)，為相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售和加工創(chuàng)造更高的附加值，提高農(nóng)民和企業(yè)收入。項(xiàng)目完成后，將逐步實(shí)現(xiàn)完善的相關(guān)害蟲的綠色防控技術(shù)體系，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，預(yù)計(jì)早期年均在蝗蟲、紅火蟻和草地貪夜蛾等發(fā)生區(qū)域推廣1000畝以上，提高相關(guān)作物產(chǎn)量10%和售價(jià)10%以上。社會(huì)效益：項(xiàng)目完成后，可大幅度降低蝗蟲、紅火蟻和草地貪夜蛾等蟲害對(duì)我國(guó)牧草、玉米、水稻等農(nóng)產(chǎn)品的危害，減少化學(xué)農(nóng)藥用量，極大提高產(chǎn)品的質(zhì)量安全，降低消費(fèi)者的擔(dān)憂，推動(dòng)消費(fèi)需求，提升人民滿意度，實(shí)現(xiàn)相關(guān)農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，同時(shí)還可極大降低蟲害遷飛對(duì)其他種植區(qū)帶來的防控壓力。環(huán)境效益：本項(xiàng)目技術(shù)和產(chǎn)品的運(yùn)用，可極大降低當(dāng)前蝗蟲、紅火蟻和草地貪夜蛾防治中化學(xué)農(nóng)藥的大量使用，降低農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，降低害蟲的抗藥性，推動(dòng)我國(guó)重要蟲害綠色綜合防控技術(shù)體系走上可持續(xù)健康發(fā)展的良性循環(huán)，造福子孫后代。

四、前期已轉(zhuǎn)化取得的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益:

相關(guān)成果已經(jīng)在飛蝗、紅火蟻和草地貪夜蛾等蟲害發(fā)生區(qū)域開展了近萬畝的田間應(yīng)用，極大地降低了化學(xué)農(nóng)藥的用量，提高了相關(guān)作物的產(chǎn)量，提高了其農(nóng)民收入。

特別聲明

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