說到農(nóng)作物治蟲，常見的辦法是噴藥或培育新的抗蟲品種。不過現(xiàn)在，科學(xué)家突破了傳統(tǒng)方法，通過深入敵后、直搗黃龍式的干脆手段，達(dá)到治蟲和防病的雙重功效。

近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院教授洪曉月團(tuán)隊利用生態(tài)防控的方法，在應(yīng)用共生菌防控稻飛虱機(jī)理上取得重要突破?！懂?dāng)代生物學(xué)》在線發(fā)表了這一成果。

褐飛虱是亞洲最主要的水稻害蟲，常年在我國長江流域及其以南地區(qū)頻繁暴發(fā)，既會直接刺吸危害水稻植株、引起植株倒伏，又會傳播水稻病毒病，嚴(yán)重影響作物生產(chǎn)。長期以來，稻飛虱的防控主要依賴化學(xué)防治，給水稻綠色安全生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來較大壓力。

洪曉月告訴《中國科學(xué)報》，他們首次將基于內(nèi)共生菌沃爾巴克氏體的昆蟲防治技術(shù)順利應(yīng)用于褐飛虱的防控。往褐飛虱蟲卵內(nèi)注入沃爾巴克氏體細(xì)菌，既能令其后代不育，又能阻斷病毒傳播，一箭雙雕。

洪曉月將沃爾巴克氏體細(xì)菌比喻成微生物防治界的“硬通貨”，該細(xì)菌不僅被證明在昆蟲綱內(nèi)具有廣泛易感性，而且還能誘導(dǎo)高強(qiáng)度的細(xì)胞質(zhì)不親和，引起后代不育。

研究首次成功建立了具有應(yīng)用潛力的、穩(wěn)定攜帶人工轉(zhuǎn)染的沃爾巴克氏體農(nóng)業(yè)昆蟲品系，第一次成功實現(xiàn)胚胎顯微注射在半翅目昆蟲中轉(zhuǎn)染沃爾巴克氏體細(xì)菌。

研究發(fā)現(xiàn)，在對宿主適合度影響輕微的情況下，新建立的褐飛虱wStri轉(zhuǎn)染品系不僅能夠誘導(dǎo)高強(qiáng)度的細(xì)胞質(zhì)不親和表型，即后代不育現(xiàn)象，同時能顯著抑制褐飛虱所傳播的水稻齒葉矮縮病毒。

洪曉月介紹，通過昆蟲胚胎顯微注射技術(shù)，將灰飛虱感染的wStri沃爾巴克氏體株系轉(zhuǎn)入新宿主褐飛虱體內(nèi)，并得到100%穩(wěn)定的遺傳品系，是這項工作中的難點。

通俗地講，就是先將沃爾巴克氏體細(xì)菌從灰飛虱的卵中取出，再將其注射到褐飛虱的卵內(nèi)，“這是發(fā)生在微觀世界里的極為精細(xì)的外科手術(shù)”。

論文第一作者龔君淘介紹，褐飛虱的蟲卵長約1毫米、寬約0.2毫米，灰飛虱的蟲卵則更小。將細(xì)菌導(dǎo)出、導(dǎo)入的過程，首先要求實驗人員具有眼明手巧的“繡花功夫”。

其次，因為導(dǎo)入的細(xì)菌會與原來存在的細(xì)菌群體形成競爭關(guān)系，因此要“乘虛而入”、找到合適的時機(jī)。此外，打針的力度、打在卵里的位置也都有講究。

這項研究的應(yīng)用，一改傳統(tǒng)噴灑殺蟲劑的方式，通過釋放褐飛虱轉(zhuǎn)染品系致使后代不育，達(dá)到“種群壓制”或是“種群替換”的目的，為農(nóng)業(yè)害蟲防治找到一個新方向。

洪曉月介紹，該褐飛虱轉(zhuǎn)染品系同時表現(xiàn)出符合種群壓制和種群替換策略所需要的特性，具備了進(jìn)一步在半現(xiàn)場和田間試驗的價值。由于褐飛虱發(fā)生的源頭在中南半島一帶，未來在應(yīng)用試驗上，可以考慮將釋放褐飛虱的“戰(zhàn)場”前移至越南或是我國廣西、云南一帶。

標(biāo)簽： 蟲卵輸菌