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中国科学家发现水稻害虫长短翅型的发育机制

发布时间:2015-03-26

稻飞虱是危害我国水稻生产的主要害虫之一。每年春夏之交,稻飞虱都发育出适合长距离飞行的长型翅膀,从北纬25°以南区域成群结队地向北迁飞,扑向肥沃的水稻田。

浙江大学一项针对稻飞虱常见种类——褐飞虱的研究揭示了这种昆虫发育出长短型翅膀的分子机制,相关论文于英国伦敦时间318日在《自然》上发表。这一成果将为稻飞虱虫害的防治工作带来新思路。

课题组发现,稻飞虱发育出长短不同类型翅膀由虫体内两个胰岛素受体控制。胰岛素控制着细胞和组织的生长,当胰岛素信号通路开启时,稻飞虱便能够长出长翅膀,反之就长出短翅膀。这一特性是令这种昆虫成为具有“国际性、迁飞性、爆发性、毁灭性”的水稻害虫的最主要原因。

据联合国粮农组织统计,稻飞虱虫害主要集中在亚洲,影响世界一半以上人口。而亚洲地区集约农业技术的大量施肥、密植、矮杆化导致稻飞虱虫害愈演愈烈。近几十年来,每年我国稻飞虱的危害面积都在2亿亩以上,造成的水稻产量损失100万吨至200万吨。稻飞虱引起水稻成片干枯倒伏、传播各种病毒病,大量施放的防治农药也会威胁生态安全。

研究人员认为,该项研究对于水稻生产安全有着现实意义,它为稻飞虱的测报预警提供了理论依据,也对开发新型稻飞虱治理技术具有重要潜在价值。徐海君说,打断稻飞虱的迁徙循环、控制虫灾蔓延也许能够成为防治水稻虫害的手段之一。

同时,该项研究成果也揭示了遗传基因完全相同的生物如何在不同的环境条件下分化成不同的形态构造和生活机能。《自然杂志》评审专家指出,该研究代表了“多型现象”分子机理研究的一个里程碑。

据了解,该研究得到了国家“973”项目和国家自然科学基金等项目的支持。

(来源:浙江省科技厅  作者:省自然科学基金办)

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