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(一种可造成严重农业损害的蛾类)在接触生物农药真菌后的存活能力存在显著的遗传变异。这类真菌通常被视为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导致抗药性的进化,这与合成农药的情况类似。该发现基于先前的研究结果,表明需要新方法来管理绿色农药的抗性风险。
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进化的影响更大——这意味着种植作物的多样性可能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接触两种不同真菌病原体时,取食番茄、玉米或大豆植株后的存活率。
研究在斯特灵大学受控实验室条件下进行,使用的真菌源自巴西并得到国际合作伙伴支持。该研究将育种实验与先进的统计建模相结合,以揭示遗传模式。
此项研究基于2023年发表的一项成果,该成果表明侵袭作物的害虫已携带多种能增强其抗感染能力的基因,这可能导致其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:"这是一个重要发现,因为我们揭示了害虫在接触生物农药后可能发生实质性进化改变的巨大潜力——但同时农民或许能通过采用更多样化的种植系统来延缓这一过程。
"了解饮食如何影响真菌生物农药抗性,有助于制定更智能、可持续且减少化学品依赖的害虫管理策略。
"农民和政策制定者可利用这些发现设计害虫控制系统,以延长生物农药的有效期,减少环境破坏,促进农业生态生物多样性并提升全球粮食安全。
"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其相关。"
曼根博士与斯特灵大学自然科学学院的马修·廷西教授、埃斯特·法拉利博士,哥德堡大学的卢克·布西埃博士以及圣保罗州立大学的里卡多·波兰奇克博士共同完成了这项研究。
该研究是一项更大型国际倡议的组成部分,该倡议旨在实现作物保护的可持续性,由英国生物技术与生物科学研究理事会(BBSRC)和圣保罗研究基金会(FAPESP)通过牛顿基金国际伙伴关系资助。
额外支持来自瑞典科学理事会和卡尔·特吕格基金会。
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Materials provided by University of Stirling. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
2025-06-19
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