虫口夺粮 杭师大团队智斗“幺蛾子”
中新网浙江新闻4月10日电(童笑雨 成睿)春分已过,随着气温回升,草地贪夜蛾也进入活跃期。这种农作物害虫被称为“粮食杀手”,如何智斗这些“幺蛾子”成为学界研究的热点。
近日,杭州师范大学生命与环境科学学院昆虫功能基因实验室唐斌师生团队传来好消息,该团队联合中国农业大学靶标导向新农药发现课题组段红霞教授团队,首次发现昆虫生长调节剂“胡椒碱类似物”ZK-PI系列能显著抑制草地贪夜蛾的海藻糖酶活性,处理后会使该虫发育和蜕皮困难,直接导致其死亡率提高,对于草地贪夜蛾的可持续防控意义重大。
走进杭州师范大学(下称“杭师大”)昆虫功能基因实验室,唐斌正在指导学生将海藻糖酶抑制剂注入草地贪夜蛾幼虫体内。
唐斌告诉记者,早期前辈们主要使用化学农药消杀,虽能做到应急防控,但传统化学农药残留不仅会破坏生态环境,也会使农产品质量下降,而且还会造成草地贪夜蛾抗药性倍增。
为了寻找更绿色、安全的抑制武器,唐斌团队把搜寻的目光投向了生物酶。
他们在研究中发现,草地贪夜蛾坚固的外壳主要由几丁质组成,这是它们生存的“保护罩”,而几丁质的形成中不可或缺的第一个酶就是海藻糖酶。
团队将紊乱害虫体内的海藻糖酶代谢,进而紊乱几丁质代谢,造成草地贪夜蛾蜕皮困难甚至死亡作为研究的方向。
近四年的实验数据也验证了团队这一研究方向的正确。“研究结果显示,注射海藻糖酶抑制剂后,草地贪夜蛾几丁质的相对含量显著减少,死亡率明显增加。”团队成员晁蕾说。
但是随着研究的深入,又一个现实的问题摆在眼前。“近年来报道的海藻糖酶抑制剂大多是通过虚拟筛选或以天然产物为先导发现的,不仅成本高而且杀虫活性也有待提高。”团队成员蒋鑫怡说。
如何降低成本,提高杀虫活性?
在团队陷入僵局之时,中国农业大学递来了“橄榄枝”。他们全新研制的人工合成海藻糖抑制剂的ZK-PI系列急待验证。两个团队携手作战,取得的成果是“1+1>2”。
“我们团队首次验证了ZK-PI系列对草地贪夜蛾的作用效果。实验表明,注入ZK-PI后,草地贪夜蛾幼虫蜕皮失败,畸形致死率增加;成虫寿命缩短,产卵量显著降低,且孵化率降低至43%。”团队成员钟樊介绍说,人工合成的海藻糖抑制剂相对成本要低,容易商品化生产和应用。这个发现为研发绿色安全的杀虫剂提供新的思路和有效的方法,具有重大的现实意义和生产效益。
据悉,该项研究成果发表在国际英文期刊《Frontiers in Physiology》上,审稿专家对研究给予高度评价,并指出这项科学研究将有助于开发潜在的新型化合物用于控制这种超级害虫。(完)