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[人民政协报] 油菜害虫的“基因密码”被破译

发布时间:2025-05-07 |来源: 人民政协报|作者:高志民
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中国农业科学院油料所的科研团队日前完成了一项突破性研究:成功破译了油菜田重要害虫“西北斑芫菁”的染色体水平基因组。这项发表于《科学数据》的研究,不仅揭示了这种昆虫的致害秘密,还为其药用价值开发打开了新大门。

西北斑芫菁是一种生活在我国西北地区的特殊昆虫,它的“虫生”堪称戏剧性——幼虫期是肉食性的“猎手”,成虫却变身植食性的“素食主义者”,尤其爱啃食油菜的花和叶,导致油菜减产。但矛盾的是,它体内分泌的斑蝥素(一种毒性化合物)却是医学界的“明星分子”,已被证实具有抗肿瘤、增强免疫力等作用,在癌症治疗领域潜力巨大。

这种“既是害虫又是药源”的双重身份,使得科学家对其基因组充满好奇:如何通过基因调控实现幼虫到成虫的食性转变?哪些基因控制着斑蝥素的合成?能否通过基因手段抑制其危害性,同时提升药用价值?

研究团队通过高通量测序技术,首次绘制出西北斑芫菁的染色体级别基因组图谱,发现其拥有10条染色体和11,687个蛋白编码基因。这些基因就像一本记录着昆虫生存技能的“说明书”,其中可能包含:食性切换开关基因:控制幼虫从吃肉到成虫吃素的转变;斑蝥素合成工厂基因:指导生产具有医疗价值的活性物质;环境适应基因:帮助它抵御农药或气候变化的威胁。

这项研究的价值不仅在于“读懂”害虫,更在于“改造”害虫。绿色防控新思路:通过靶向致害基因,未来或可开发出精准干扰害虫繁殖或食性的生物农药,减少化学农药使用;药用开发加速器:解析斑蝥素合成通路后,可能通过基因编辑或微生物发酵实现规模化生产,降低医疗成本;生态平衡启示录:复变态昆虫(生活史经历多种形态)的基因研究,为生物进化提供新案例。

目前,团队正进一步筛选关键功能基因。或许不久的将来,农民能看到“智能防控”的油菜田——害虫数量可控却不破坏生态;而癌症患者则可能用上更廉价高效的斑蝥素衍生药物。斑蝥素虽有毒,但微量使用时能抑制癌细胞增殖。我国传统中药“斑蝥”即源自芫菁科昆虫,现代医学已将其用于肝癌、肺癌等治疗。此次基因组研究有望让这一古老药物焕发新生。

这项由中国农科院创新工程资助的研究,生动诠释了“化害为利”的科学智慧。自然界没有绝对的害虫,关键是人类如何解码并善用这些生命密码。

(单位: 中国农业科学院油料作物研究所)
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