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科學家發現能夠提高金龜子綠僵菌毒性的毒素

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  來自中科院植物生理生態研究所(InstituteofPlantPhysiologyandEcology)與美國馬里蘭大學昆蟲學系的研究人員發現了一種能促進殺蟲劑毒力的神經毒素,為這種殺蟲劑的應用,以及研究真菌殺蟲劑作用機理,真菌-昆蟲相互作用的分子機制提供了重要資料。這一研究結果公布在《NatureBiotechnology》雜誌上。

  文章的作者分別為馬里蘭大學的RaymondJStLeger教授,以及植生生態研究所的“百人計劃”課題組長王成樹博士,王成樹博士的研究領域主要包括昆蟲病原真菌致病基因功能研究、真菌-昆蟲相互作用的分子機制、絲狀真菌菌種退化、衰老的分子機理和蟲草菌發育生物學及活性成份代謝途徑。

  殺蟲劑是一類主要用於防治農業害蟲的農藥,部分也可用於衛生防疫以及畜牧業和工業原料、產品等的害蟲防治。使用歷史長、用量大、品種多、防治效果顯著。

  金龜子綠僵菌(Metarhiziumanisopliae)是一種重要的昆蟲寄生真菌,屬於半知菌亞門綠僵菌屬。它對寄主侵染過程包括粘附、孢子萌發、穿透蟲體、體內發育和致死。這一過程是附着胞、表皮降解酶和破壞菌素等物質的生理生化作用的綜合結果。由於其寄主範圍廣,致病力強,對人、畜、農作物無毒,無殘毒、菌劑易生產,持效期長等優點,因此具有廣闊的應用前景。

  然而由於這種真菌的毒性較低,影響了其在防治病蟲害方面的應用。在這篇文章中,研究人員發現了一種來自黃肥尾蠍(Androctonusaustralis)的昆蟲特異性神經毒素(neurotoxin)能促進這種真菌殺蟲劑的毒性,並解析了這種作用的原理。

  他們發現這種特異性神經毒素的高水平表達能增強真菌對煙草天蛾(tobaccohornworm(Manducasexta))毛蟲22倍的毒性,以及針對黃熱病蚊(adultyellowfevermosquitoes(Aedesaegypti))的9倍毒性,並且也不會損害宿主的特異性。

  這些研究結果為理解真菌殺蟲劑作用機理,以及真菌-昆蟲相互作用的分子機制提供了重要資料。

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