中國農業科學院棉花研究所傳來消息,該所李付廣研究員團隊取得重大科研突破,自主研發的新型植物源抗蟲蛋白iJAZ已正式開啟成果轉化進程。團隊與廣西田園生化股份有限公司達成合作,雙方將攜手推進棉花、大豆、桉樹、甘蔗四大作物的抗蟲生物育種研究,推動這項新型抗蟲技術走向實際應用。
iJAZ是李付廣團隊在棉花基因工程改良研究中的關鍵發現。依托棉花生物育種與綜合利用全國重點實驗室,團隊從棉花等植物中挖掘出這種天然植物源抗蟲蛋白。研究發現,iJAZ不僅存在于棉花中,在南瓜、榴蓮等植物里也有其蹤跡。它對棉鈴蟲、草地貪夜蛾、稻縱卷葉螟等鱗翅目害蟲展現出強大的廣譜殺蟲能力,且作用機制與當前廣泛使用的蘇云金芽孢桿菌(Bt)殺蟲蛋白截然不同。
這種抗蟲蛋白具有獨特的“智能”特性。在正常狀態下,iJAZ處于靜默狀態,不會對植物自身造成影響。然而,一旦鱗翅目害蟲啃食葉片導致損傷,iJAZ便會迅速被激活,特異識別害蟲腸道的特有受體并精準結合,從而發揮高效的殺蟲作用。
實驗數據顯示,iJAZ對棉鈴蟲幼蟲的抗性率高達99.33%。更值得一提的是,其蛋白大小僅為Bt蛋白的十分之一,二者可搭配使用。這一特性有效解決了當前Bt蛋白因長期使用而出現的抗藥性退化這一行業普遍難題,為抗蟲育種提供了新的解決方案。
李付廣團隊還首創了“種子頂尖干細胞直接成芽”高效遺傳轉化體系,該體系與iJAZ的應用相得益彰。傳統遺傳轉化周期通常需要6 - 8個月,而這一新體系將周期大幅縮短至2 - 3個月。更為關鍵的是,它打破了基因型的限制,科學家能夠根據不同品種的優異表現,為其快速“定制”抗蟲特性,就像為其穿上抗蟲“鎧甲”,大大加快了抗蟲新品種的培育速度。目前,該技術體系已成功應用于大豆、花生、黃瓜、豇豆等多種作物,展現出良好的跨物種應用潛力。
此次中棉所與廣西田園的合作采用了“企業出題、科研院所答題”的企科協同攻關新模式。這種模式不僅為我國抗蟲育種開辟了全新的自主可控技術路徑,也為產學研協同推動農業科技成果轉化提供了新的范例。隨著相關抗蟲品種的推廣應用,有望顯著降低農業防蟲成本,為作物穩產增收提供有力保障。











