本报讯（记者李晨 通讯员许天颖） 近日，《公共科学图书馆—病理学》发表了Bt杀虫蛋白对棉铃虫的一种新型“双通道”杀虫机制，这一机制由南京农业大学植物保护学院教授吴益东团队发现。

Bt毒素蛋白是一种对棉铃虫具有显著活性的杀虫蛋白，我国自1997年开始种植Bt抗虫棉。近年来，田间棉铃虫对Bt杀虫蛋白Cry1Ac抗性个体频率逐渐增加。论文通讯作者吴益东认为，明确Bt杀虫机制和棉铃虫Bt抗性机理，是开展Bt抗性预警、制定抗性治理策略、开发克服抗性新技术的重要基础。

据介绍，棉铃虫幼虫摄入Bt毒素蛋白后，Bt毒素蛋白在幼虫中肠上皮细胞微绒毛上识别受体，并与一系列受体蛋白相互作用后在中肠细胞膜上形成通透性孔道，使中肠细胞破损、脱落，幼虫停止取食并死亡。棉铃虫对付Bt蛋白的一种重要机制就是受体功能丧失，使Bt毒素蛋白穿孔效率下降或不能穿孔，导致Bt毒素丧失杀虫活性。

该团队最新研究发现，棉铃虫ABC转运蛋白ABCC2和ABCC3均为Bt受体，用CRISPR基因编辑技术分别敲除这两个基因，不能获得Bt抗性。但同时敲除这两个基因后获得了超过1.5万倍的极高水平抗性。“这意味着，同时敲除这两个基因会使Bt蛋白对棉铃虫的进攻完全失效。”吴益东说。

棉铃虫和Bt蛋白的攻防之间，存在着相互适应、协同进化的复杂关系。在Bt蛋白对棉铃虫“双通道”杀虫机制的压制下，棉铃虫可以避其锋芒，在Bt蛋白进攻薄弱环节进化出新的抗性机制。Bt蛋白“双通道”杀虫机制的揭示，不仅为Bt作用机理和害虫抗性机制研究提供了一种全新视角，也为开发新的抗性治理策略提供了启示。这意味着新一代Bt棉花可以通过聚合多个不同的Bt杀虫基因，对棉铃虫形成“多通道”杀虫机制，从而有效延缓棉铃虫Bt抗性的进化速度。

相关论文信息：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008427