【研究进展】庞虹教授团队发表关于新一代生物防治-利用遗传学和基因组学管理生物防治的综述论文

       生物防治是一种利用自然天敌控制有害生物的手段,它对环境相对友好,对人畜健康无害,是有机农业中的重要策略。利用天敌控制害虫早在我国晋代就有记载。随着人类活动的全球化,对天敌的利用走进了以天敌引进、饲养和释放为主的现代生物防治模式。然而,在当今人口压力的增加和农业生态环境的变化下,生物防治面临使用成本高和效果不稳定的两大问题。天敌使用难以与杀虫剂兼容,而天敌本身也可能过度干预本地生态。目前,成本较低和见效更快的化学防治仍然是害虫防治的主要方法。

       上述生物防治问题解决的办法,是精细化天敌的释放前、释放与释放后管理。在新一代测序技术发展的机遇下,学者提出了新一代生物防治(Next Generation Biological Control)的概念,其涵义是利用遗传学和基因组学来精准化管理生物防治。之后,中外多家科研和企业单位先后开展新一代生物防治的研究项目,旨在从基因层面充分量化描述和利用天敌的遗传多样性,以提升生物防治的服务质量。新一代生物防治的研究目前还处于初级阶段,以认识天敌在生物防治中的遗传变异规律和重要性状背后的遗传机制为主。

       庞虹教授团队近年来从事天敌瓢虫的新一代生物防治研究。天敌瓢虫往往对害虫取食量大,控害见效快,是生物防治中重要的成员。但由于一些天敌瓢虫的非靶标攻击等入侵性状逐渐显现,出于天敌对本地生态风险的考虑,天敌瓢虫的使用已被严重限制。解释它们进化规律、选育安全和高效控害的优良品系尤为迫切。研究综述了新一代生物防治在天敌瓢虫中的研究进展。研究揭示了天敌瓢虫在农业生态系统下遗传变异的规律和进化动力,以及天敌瓢虫食性和飞行力等与生物防治效果相关的性状背后的遗传机制,为天敌瓢虫的选育和释放管理策略优化提供了理论依据。研究的最后从当前我国人口压力和对健康食品的需求出发,分析了新一代生物防治研究工作的紧迫性和前瞻性。

图1 生物防治发展历史时间线

 

图2 新一代生物防治的主要研究内容

 

       《新一代生物防治及其在天敌瓢虫中的研究进展》于2021年5月在中文核心期刊《环境昆虫学报》发表。《环境昆虫学报》原刊《昆虫天敌》,是由我国著名昆虫学家蒲蛰龙院士1979年创办,中国昆虫学会与广东省昆虫学会联合主办的学术性期刊。该刊连续三届荣获广东省优秀科技期刊奖。李浩森特聘副研究员为该论文的第一作者,庞虹教授为通讯作者,有害生物控制与资源利用国家重点实验室为第一完成单位。研究得到了国家自然科学基金项目(31702012,31970439);国家重点研发计划专项(2017YFD0201000);广东省自然科学基金项目(2021A1515011051)和广州市科技计划项目(201904020041,202102020818)的支持。

 

       原文链接:

http://hjkcxb.alljournals.net/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202103010&flag=1