近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队在棉花中发现了一个新型高效广谱杀虫蛋白，并揭示了该杀虫蛋白的分子机制及应用前景，该蛋白可以高效毒杀鳞翅目害虫，对农作物新品种培育具有重要意义。目前，相关研究成果已发表在国际顶级学术期刊《自然植物（Nature Plants）》上。

据团队首席李付广研究员介绍，草地贪夜蛾、棉铃虫、玉米螟、稻纵卷叶螟、菜青虫等鳞翅目害虫是联合国粮农组织认定的全球重大农业害虫，对农业生产构成重大威胁。国内外对草地贪夜蛾等害虫的防治依赖于化学农药防治和转Bt作物，但草地贪夜蛾等害虫对传统的苏云金芽孢杆菌Bt蛋白及多种化学农药产生了田间进化抗性，亟需新型杀虫蛋白来防控。

该研究在植物组织培养过程中发现来自同一批次的棉花材料对棉铃虫和草地贪夜蛾表现出增强的抗性。进一步研究发现，该棉花材料的抗虫性状是因GhJAZ24蛋白过表达引起的。研究团队设计了GhJAZ24蛋白的损伤诱导分泌型表达载体，过表达该载体的植物中GhJAZ24蛋白只在害虫取食叶片区域周边细胞诱导表达，而收获的农作物种子或果实则不含GhJAZ24蛋白。

研究显示，利用该载体获得的过表达棉花材料对草地贪夜蛾和棉铃虫具有显著抗虫性，并且获得的过表达水稻和玉米对草地贪夜蛾、稻纵卷叶螟和玉米螟均表现出显著杀虫效果。该蛋白的杀虫机制与苏云金芽孢杆菌Bt蛋白的杀虫机制完全不同，可在生产上替代过表达Bt蛋白的抗虫农作物，在林草、果蔬等植物的鳞翅目害虫防控方面也可能发挥重要作用。GhJAZ24蛋白约为传统Bt蛋白的十分之一大小，预计可作为生物杀虫剂喷洒到农作物上，且对环境友好无残留，可作为绿色生物农药用于防控多种类型的鳞翅目害虫。

‍‍棉花源新型高效广谱杀虫蛋白的作用机制图