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中国林业科学研究院提出植物益生菌介导基因沉默害虫防控新策略

💡这项突破是什么?

植物益生菌介导的基因沉默流程图

森环森保所昆虫生态与害虫管理学科组针对多食性害虫的危害特征,提出并验证了“植物益生菌介导的基因沉默”(Plant Probiotic-Based Gene Silencing, PPGS)新型害虫防控策略,为实现绿色可持续、多寄主兼容保护的农林害虫防控提供新思路。该研究从美国白蛾(Hyphantria cunea Drury)寄主植物桑树中分离出一株芽孢杆菌SH-F8(Bacillus paralicheniformis),经工程化改造后,能够实现对靶标害虫的RNA干扰。改造后的菌株能显著降低美国白蛾的化蛹率,导致化蛹畸形。机制分析表明,处理后的美国白蛾显著降低了与能量代谢、表皮结构和解毒代谢相关的基因表达。我们对改造后的菌株进行环境适应性与定殖能力测试,发现SH-F8对高温、高湿环境适应性强,具有紫外线抗性,能在美国白蛾至少两种寄主植物上持续定殖,覆盖美国白蛾一个世代取食期。

RNAi技术具有绿色环保和专一性强等优点,是一种具有广阔应用前景的新型害虫防控技术。目前已开发了纳米载体递送dsRNA、肠道微生物表达dsRNA等方法来推进RNAi技术的应用,但这些方法在防控多食性害虫方面仍存在局限性。上述研究推进了该问题的解决,在基于RNAi的可持续、多寄主兼容保护的多食性害虫防控新策略方面取得突破。

上述研究结果以《Sustainable protection of multiple hosts against polyphagous pests using Plant Probiotic-Based Gene Silencing》为题,于2025年9月在线发表在《Trends in Biotechnology》(1区,IF=14.9)。森环森保所博士研究生陈静、张荣及出站博士后张珣为论文共同第一作者,张苏芳研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划项目(2021YFD1400300)和中国林业科学研究院基础研究经费(CAFYBB2020QC001)的资助。(陈静、张苏芳、孔祥波/森环森保所)

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