玉米穗蟲對蘇力菌基轉作物抗藥性之遺傳背景探勘
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文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2025-03-04
基因工程改造作物藉由基因轉殖技術將殺死害蟲的關鍵蛋白基因轉入農作物中，此蛋白對人類及野生動物無害，可有效降低作物對農藥的需求。然而，大量種植基轉作物同時，害蟲也正快速演化以適應該蛋白。一篇關於美國最重要的農作物害蟲玉米穗蟲(corn earworm，又稱棉鈴蟲)的最新研究，探討了基轉作物抗性的遺傳背景，相關文獻發表於Proceedings of the National Academy of Sciences期刊。
蘇力菌Bacillus thuringiensis (Bt)產生的蛋白質對於玉米穗蟲及其他毛毛蟲或甲蟲等害蟲具神經毒性，與一般廣效殺蟲劑不同，Bt蛋白僅對特定物種昆蟲具活性，在食用後產生毒性，對於非目標生物並沒有毒性。為了獲得抗性，科學家將該基因轉入農作物中，由於其有效性及安全性，Bt基轉作物用於數十個國家，每年種植面積超過25億英畝，在美國，2024年Bt基轉玉米及棉花分別佔總量86%、90%。然而，玉米穗蟲的快速演化，使其對基轉作物產生抗性。
德州農工大學(Texas A&M University)的研究人員於2002-2020年間於美國南部7個州的17個地點，共採樣937隻玉米穗蟲，藉由生物檢測評估蟲體是否具抗藥性，隨後送至亞利桑那大學(University of Arizona)萃取DNA並定序，用以探勘基因體中與抗病相關的基因，對照前人研究中，於實驗室內篩選出抗Bt蛋白的20個候選基因，結果顯示，由田間演化而成的抗性基因與這20個因基並無關聯，而是與一些重複的基因群相關，其中機制尚不清楚，有待更多的研究。
此研究雖未將抗藥性縮小至單基因，但提醒了研究者，田間及實驗室內的抗藥性遺傳背景可能有所不同，提供開發田間抗藥性監測工具的關鍵警訊。此外，本研究展示了結合生物檢測及基因體分析的可行性，期望藉由了解抗藥性的遺傳背景，協助田間抗藥性監測及促進管理決策。【延伸閱讀】- 農業藥物試驗所技轉蟎靈光驚艷國外，無害蜜蜂只殺農民大敵
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