礼貌：亚利桑那大学来自亚利桑那大学，田纳西大学和南京农业大学发现了一种主要的遗传突变，使棉铃虫成为世界上最具破坏性的作物害虫之一，抵抗基因工程棉。该研究已发表在国家科学院的诉讼程序中。研究对基因组学和基因编辑的利用在努力推动更可持续的害虫控制时使用新的时代。在农民和虫之间无休止战争的最新战争中，虫子通过适应遗传设计以杀死它们的作物来倾斜。科顿，玉米和大豆已经遗传设计以利用广泛的土壤菌芽孢杆菌产生杀害杀虫蛋白质亚利桑那大学，田纳西大学和中国南京农业大学的3林科医生在三部分研究中合作。它们的目标是针对伯文赋予BT抗性的突变，精确编辑一个伯虫基因，证明这种突变导致抗性，发现抵抗如何通过中国的棉田蔓延。“这是一个非凡的侦探故事，”学习合作社Bruce Tabashnik，Regents'农业和生命科学学院教授的昆虫学系和Bio5研究所的成员。“如果没有遗传技术的最新进展，则不可能找到单一的DNA碱基对变化导致伯虫基因组中数十亿碱基对之间的抵抗力。”多年来，科学家们已经知道昆虫可以发展抗性对于Bt蛋白，就像它们一样对常规杀虫剂一样。然而，在几乎所有先前研究的情况下，BT电阻均沉默地遗传。这意味着昆虫必须有两个抗性基因的拷贝 - 来自每个父母的拷贝 - 使它们能够在BT作物上饲料和存活。应对抗性，易受昆虫的非Bt作物的农民植物避免。这种想法是罕见的抗虫昆虫将与来自避难所的更丰富的敏感昆虫交配，产生仅害处抵抗基因的一种拷贝的后代。具有隐性遗传性的抵抗力，这种后代不会在BT作物上存活。虽然避难所不会完全停止抵抗的演变，但它们可以大大延迟 - 特别是当电阻是隐性时。但在中国，纸质报道，占BT的显性伯虫抗性正在上升。只有一份优势突变的拷贝使伯虫抵抗。因为占主导地位抗性的遗传基础是先前未知的，研究人员必须仔细审查伯虫的整个基因组以找到罪魁祸首。通过比较抗性和易感毛虫的DNA，它们将从17,000个基因的搜索缩小到仅与抵抗力的21个基因的区域。“但是由毛毛虫生产的蛋白质的那些基因代码中只有17个，”Tabashnik说，解释只有棉绒毛虫在棉花上喂食，可以被Bt蛋白杀死。“在比较菌株之间的那些17个基因的序列时，只有一个一致的差异，”Tabashnik说。“有一个位置，所有抗性瓶颈都有一个DNA碱基对，并且所有易感瓶颈都有不同的DNA碱基对。”该枢轴基对在一个名为Hatspan1的新鉴定的基因中，该基因为帽子1，该基因为Tetraspanin代码含有四个段跨越细胞膜的段的蛋白质。虽然Hatspan1的正常功能尚不清楚，但许多其他四色素在细胞 - 细胞通信中很重要。尽管近30,000人以前的BT或四苯磺辛研究，但新的研究是第一个找到它们之间的强烈连接的研究。在鉴定突变体基对，第二个挑战是确定这种单一突变是否导致阻力。要查明，研究团队使用基因编辑工具仅精确改变帽子1基因。当基因被破坏在抗性毛虫中时，它们变得完全易于Bt。相反，当突变插入易感螟的DNA中，它们变得抗性 - 证明这种单一的碱基对变化仅可能导致抗性。最后步骤是测试该突变在该突变对抗原棉抗BT棉的假设。通过筛选在2006年至2016年间收集的数千个保存的闷虫蛾的DNA中的突变中，研究人员发现突变的频率增加了100倍，从1中的1倍为1。耐药性鸡蛋尚未许多足以在中国明显减少棉花生产，但显性基因蔓延的速度比其他抗性基因更快。Tabashnik的分析预测，如果目前的趋势持续，中国北方的一半棉铃虫将在五年内发生这种突变的阻力。从一年到一年中的采样害虫人口，农民和研究人员可以了解哪种方法最有效挫败阻抗。了解螟虫抗性具有全球影响，因为它发生在150多个国家，现在威胁到侵犯美国。“澳大利亚，印度和巴西的棉铃虫筛查这种突变将是有趣的，”教授ydong吴说南京农业大学昆虫学在中国研究中的研究。中国自然科学基金的支持得到了支持;中国农业和农村事务部补助金;和美国国家粮食省国家粮食和农业研究所从生物技术风险评估研究授予计划和农业和食品研究倡议计划中得到补助。（SV） 
