科普|烟粉虱如何炼成全球唯一“超级害虫”

来源：光明网2021-03-29 09:48X00:33 / 01:41正常

北京时间3月25日晚，《细胞》杂志在线发表中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队《烟粉虱劫持一个植物解毒基因代谢植物毒素》的研究长文，揭示了烟粉虱广泛寄主适应性的分子机制，提出防治烟粉虱全新路径。这也是我国农业害虫研究领域发表在《细胞》的首篇文章，并被选为封面文章。烟粉虱是被联合国粮农组织认定的世界第二大害虫，也是迄今为止唯一被称为“超级害虫”的农业害虫，可以传播300余种植物病毒，超过600余种植物都是它的盘中餐。

烟粉虱在大自然奇妙的进化过程中，为了抵抗昆虫的侵害，植物也会产生一些有毒的物质来保护自己，比如酚糖，就是常见的植物防御化合物，可以抑制昆虫的生长发育。不过，植物体内如果酚糖积累过多，也会对植物自身的生长发育不利。所以，植物会利用体内的丙二酰基转移酶来降解酚糖，使其无毒化。张友军团队研究发现，烟粉虱之所以“为害”本领如此之大，是因为烟粉虱“偷盗”了植物体内的解毒基因——丙二酰基转移酶（PMaT1）。这意味着，原本只存在于植物或少数真菌身上的基因，如今转移到了昆虫的身体里，且这个基因不仅一代代遗传了下来，而且发挥着重要作用——降解植物保护自己的酚糖。这一过程被称之为水平基因转移，大概发生在3.5-8.6千万年间。相较于垂直基因转移，即亲代传递给子代，水平基因转移打破了亲缘关系的界限，使基因流动的可能变得更为复杂。这一发现揭示了昆虫如何利用水平转移基因来克服宿主的防御，为探索昆虫适应性进化规律开辟了新的视角，也为新一代靶标基因导向的烟粉虱田间精准绿色防控技术研发提供全新思路。（文字：宋雅娟 视频制作：肖春芳）[ 责编：蔡琳 ]