中国农业科学院棉花研究所传来消息,该所李付广研究员团队取得重大科研突破,自主研发的新型植物源抗虫蛋白iJAZ已正式开启成果转化进程。团队与广西田园生化股份有限公司达成合作,双方将携手推进棉花、大豆、桉树、甘蔗四大作物的抗虫生物育种研究,推动这项新型抗虫技术走向实际应用。
iJAZ是李付广团队在棉花基因工程改良研究中的关键发现。依托棉花生物育种与综合利用全国重点实验室,团队从棉花等植物中挖掘出这种天然植物源抗虫蛋白。研究发现,iJAZ不仅存在于棉花中,在南瓜、榴莲等植物里也有其踪迹。它对棉铃虫、草地贪夜蛾、稻纵卷叶螟等鳞翅目害虫展现出强大的广谱杀虫能力,且作用机制与当前广泛使用的苏云金芽孢杆菌(Bt)杀虫蛋白截然不同。
这种抗虫蛋白具有独特的“智能”特性。在正常状态下,iJAZ处于静默状态,不会对植物自身造成影响。然而,一旦鳞翅目害虫啃食叶片导致损伤,iJAZ便会迅速被激活,特异识别害虫肠道的特有受体并精准结合,从而发挥高效的杀虫作用。
实验数据显示,iJAZ对棉铃虫幼虫的抗性率高达99.33%。更值得一提的是,其蛋白大小仅为Bt蛋白的十分之一,二者可搭配使用。这一特性有效解决了当前Bt蛋白因长期使用而出现的抗药性退化这一行业普遍难题,为抗虫育种提供了新的解决方案。
李付广团队还首创了“种子顶尖干细胞直接成芽”高效遗传转化体系,该体系与iJAZ的应用相得益彰。传统遗传转化周期通常需要6 - 8个月,而这一新体系将周期大幅缩短至2 - 3个月。更为关键的是,它打破了基因型的限制,科学家能够根据不同品种的优异表现,为其快速“定制”抗虫特性,就像为其穿上抗虫“铠甲”,大大加快了抗虫新品种的培育速度。目前,该技术体系已成功应用于大豆、花生、黄瓜、豇豆等多种作物,展现出良好的跨物种应用潜力。
此次中棉所与广西田园的合作采用了“企业出题、科研院所答题”的企科协同攻关新模式。这种模式不仅为我国抗虫育种开辟了全新的自主可控技术路径,也为产学研协同推动农业科技成果转化提供了新的范例。随着相关抗虫品种的推广应用,有望显著降低农业防虫成本,为作物稳产增收提供有力保障。











