人们希望这些发现能够推动开发出有效期更长的生物农药,从而可能提高粮食安全、减少对自然环境的破坏并促进农业生态生物多样性。
研究人员发现,棉铃虫(一种可造成重大农业损害的蛾类害虫)在接触生物农药真菌后的存活能力表现出巨大的遗传变异。生物农药真菌通常被认为是比化学农药更安全的替代品。
研究表明,接触生物农药真菌可能会导致抗药性的演化,这与合成农药的情况类似。该研究基于先前表明需要新方法来管理绿色农药抗性风险的发现。
然而,害虫饮食(即其取食的作物)的改变比更换农药类型对耐药性演化的影响更大——这意味着种植作物的多样性可能会影响害虫适应生物农药的速度。
斯特灵大学自然科学学院的科学家们与圣保罗州立大学(巴西)和哥德堡大学(瑞典)的同事合作,在实验室里培育了数千只来自不同家系的棉铃虫幼虫。
研究团队测试了幼虫在暴露于两种不同真菌病原体后,以番茄、玉米或大豆植株为食时的存活情况。
该研究在斯特灵大学的受控实验室条件下进行,使用了由国际合作伙伴提供、源自巴西的真菌,并将育种实验与先进的统计建模相结合,以揭示遗传模式。
该研究建立在2023年发表的一项研究基础之上,该研究表明侵袭作物的害虫已携带许多可增强其抗感染能力的基因,这可能导致对绿色农药产生抗性。
斯特灵大学博士后研究员罗西·曼根博士表示:“这是一个重大发现,因为我们揭示了害虫在接触生物农药后存活能力发生重大演变的潜力——但农民或许可以通过使用更多样化的种植系统来减缓这一过程。
"了解饮食如何影响对真菌生物农药的抗性,有助于制定更智能、可持续且更少依赖化学品的害虫管理策略。
"农民和政策制定者可以利用这些发现来设计害虫控制系统,使生物农药的有效期更长,从而减少环境破坏、帮助促进农业生态生物多样性并改善全球粮食安全。
"这些见解对英国、欧盟及其他生物农药使用日益增长地区的农业政策尤为重要。"
曼根博士与斯特灵大学自然科学学院的马修·廷斯利教授和埃丝特·法拉利、哥德堡大学的卢克·布西尔博士以及圣保罗州立大学的里卡多·波兰奇克博士共同进行了这项研究。
该研究是一项旨在使作物保护更具可持续性的更大规模国际倡议的一部分,由英国生物技术与生物科学研究委员会(BBSRC)和圣保罗研究基金会(FAPESP)通过牛顿基金国际合作伙伴计划资助。
瑞典研究理事会和卡尔·特吕格基金会提供了额外支持。
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Journal Reference:
Rosie M. Mangan, Matthew C. Tinsley, Ester Ferrari, Ricardo A. Polanczyk, Luc F. Bussière.Crop diversity induces trade-offs in microbial biopesticide susceptibility that could delay pest resistance evolution.PLOS Pathogens, 2025; 21 (5): e1013150 DOI:10.1371/journal.ppat.1013150
2025-08-22
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