JIA "草地贪夜蛾专题"文章之一 | 中国农科院基因组所萧玉涛团队成功利用基因组编辑技术阐明草地贪夜蛾Bt抗性机制
草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)属鳞翅目夜蛾科，是一种杂食性、迁飞性的重大入侵害虫。草地贪夜蛾原为美洲地区特有的一种害虫，随着世界贸易的发展，草地贪夜蛾于2016年1月入侵非洲。2018年，草地贪夜蛾入侵印度并迅速蔓延危害，同年入侵泰国、缅甸等多个国家。2018年底，草地贪夜蛾从云南省入侵中国，短短数月内已蔓延至19个省份的1000多个县。草地贪夜蛾食性较杂，寄主植物包括玉米、水稻、高粱、蔬菜、甘蔗和棉花等350多种植物，该物种的入侵对我国作物的生产构成了严重威胁。
ABC转运蛋白是一类广泛存在于自然界生物体中的跨膜运输蛋白。昆虫ABC转运蛋白功能多样，不仅参与农药、植物次生物质等异源物质的代谢，还可以作为Bt受体参与毒杀过程。ABCC2作为ABC转运蛋白C亚家族的成员之一，最早被证明其突变体与Bt抗性相关。随后，越来越多物种的ABCC2基因被鉴定为Bt的受体。2003年转Cry1F的玉米在美洲开始商品化种植，2010年研究人员对波多黎各采集的草地贪夜蛾田间抗性种群进行研究，发现田间种群Cry1F抗性与ABCC2基因突变遗传连锁，但尚无明确证据。
草地贪夜蛾入侵之初，课题组成员即赶赴云南采样并建立了草地贪夜蛾稳定饲养体系。对室内品系ABCC2基因鉴定分析，未发现波多黎各地区报道的GC插入突变，生测结果显示入侵我国的草地贪夜蛾对Cry1F无明显抗性。随后采用CRISPR/Cas9技术对SfABCC2基因进行敲除，基因敲除后的草地贪夜蛾对Cry1F敏感性显著降低，但对Vip3A的敏感性并无显著变化。上述研究结果为草地贪夜蛾SfABCC2作为Cry1F受体提供了反向遗传学证据。
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Cite the article:
JIN Ming-hui, TAO Jia-hui, LI Qi, CHENG Ying, SUN Xiao-xu, WU Kong-ming, XIAO Yu-tao. Genome editing of the SfABCC2 gene confers resistance to Cry1F toxin from Bacillus thuringiensis in Spodoptera frugiperda. Journal of Integrative Agriculture, Doi: 10.1016/S2095-3119(19)62772-3
专家介绍
萧玉涛研究团队以重要农业害虫草地贪夜蛾、棉铃虫、地老虎等为研究对象，深入开展害虫的寄主及环境适应分子机制研究，主要研究研究方向：昆虫基因组组装；昆虫Bt抗性及迁飞耐寒机理；昆虫基因编辑。
Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》，JIA) 是中国农业科学院与中国农学会联合主办、农业信息研究所承办的英文学术期刊。创刊于2002年，主编为中国农业科学院副院长万建民院士。2018年SCI影响因子1.337，位于科睿唯安JCR农业综合学科Q2区（18/56）。2019年采用开放获取形式，专注刊登作物学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、资源环境、食品科学、农业经济与管理等国际农业科学前沿热点领域的综述、研究论文、简报以及评述等。
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