我国农业昆虫领域研究首次登上Cell封面！证实植物基因可向动物转移学术资讯

2021年3月25日，Cell在线发表了来自中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队的题为Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins的研究论文，该研究首次发现了烟粉虱通过水平基因转移方式获得植物源解毒酶基因BtPMaT1，并利用该基因代谢植物中的有毒酚糖。该研究不仅揭开了烟粉虱广泛寄主适应性的神秘面纱，还为绿色高效烟粉虱防治技术的研发提供了全新途径。值得一提的是，这是我国农业昆虫学研究领域的第一篇Cell论文，值得庆祝！

烟粉虱（Bemisia tabaci）是一种严重危害园艺作物的世界性害虫，具有寄主范围广泛，繁殖率高，传播植物病毒，暴发性强和易于产生抗药性等特点。烟粉虱的危害包括直接取食植物汁液使得植物萎蔫，分泌蜜露形成煤污病从而阻抑光合作用，更为严重的是烟粉虱能够传播多种植物病毒，如烟粉虱能够传播植物双生病毒番茄黄化曲叶病毒，造成番茄严重减产甚至绝产。

图1 烟粉虱发育历期（约30天一个世代）

该研究发现了导致烟粉虱广泛寄主适应性的根本原因是烟粉虱中存在植物水平转移基因酚糖丙二酰基转移酶PMaT1。研究团队发现烟粉虱从植物中获得了一个酚糖丙二酰基转移酶基因BtPMaT1。通过对植物进行遗传转化以产生使BtPMaT1沉默的siRNA证实了这一点，从而削弱了粉虱的解毒能力,但对非靶标的节肢动物没有任何不利影响。研究还发现，沉默该基因能够显著降低烟粉虱成虫的存活率和繁殖能力。这项研究在国际上首次报道了植食性昆虫利用水平基因转移途径对抗寄主防御物质的分子机制，对于了解植食性昆虫适应寄主的分子机制具有十分重要的意义。