爱荷华州艾姆斯 - 任何数量的不同大豆害虫都可能破坏美好的季节。爱荷华州的大豆种植者知道它们的破坏性有多大，其中一些每年造成数百万美元的损失。
由爱荷华州立大学农学系教授 Madan Bhattacharyya 领导的云顶集团官网登录入口小组进行的一项新云顶集团官网登录入口为未来预防大豆一些最严重的威胁（包括大豆猝死综合症 (SDS) 和大豆胞囊线虫）提供了新的希望。增强对 SDS（大豆产量损失的主要原因之一）的抵抗力是 Bhattacharyya 操纵大豆遗传学的最初目标。
SDS 是由土壤真菌引起的 (镰刀菌 virguliforme)攻击大豆植物的根部。 SDS 的症状通常出现在开花后的叶子上，此时叶子的叶脉之间出现分散的黄色斑点。患病植物的主根和侧根都会腐烂，所以当农民看到叶子变色时，已经太晚了。
“猝死综合症通常是中北部地区最具破坏性的大豆病害之一，仅在爱荷华州每年平均就造成 7,280 万美元的损失，”爱荷华州害虫综合管理计划协调员兼作物保护网络联合主任达伦·穆勒 (Daren Mueller) 说道。
这就是为什么 Bhattacharyya 的工作可能会改变大豆种植者的游戏规则。他和他的团队能够识别出一个基因，如果“打开”该基因，可以提高对 SDS 和其他大豆害虫的抵抗力。
“该基因仅在豆类以及可可、黄麻和棉花等有限数量的其他作物中发现，”Bhattacharyya 说。 “该基因的表达在以下情况下被非常迅速地抑制F。维古利形感染. 为了过度表达该基因，我们将该基因的一部分与感染过程中诱导的其他三个大豆基因的部分进行了交换。”
云顶集团官网登录入口人员对他们的转基因品系进行了现场测试，该基因在四个生长季节期间过度表达。他们发现高达 91% 的转基因植物表现出 SDS 抗性，且不影响产量潜力。此外，他们惊讶地发现转基因大豆植物不仅表现出抗性F。 virguliforme,还可以对抗红蜘蛛、大豆蚜虫，最重要的是，还可以对抗大豆胞囊线虫。
大豆胞囊线虫是美国第一大大豆病原体，每年造成的产量抑制价值超过 12 亿美元。
他们的云顶集团官网登录入口结果最近发表在同行评审的“植物生物技术杂志。” Bhattacharyya 的合著者是农学系 Bhattacharyya 实验室的云顶集团官网登录入口科学家 Micheline N. Ngaki、Dipak K. Sahoo 和 Bing Wang。
Bhattacharyya 的团队正在继续云顶集团官网登录入口过度表达的基因在转基因大豆品系中诱导广谱抗性的机制。他们观察到显然超过 20 个防御反应信号基因受该基因调节。他们相信，进一步的云顶集团官网登录入口和测试可能会将该基因确立为针对多种病原体和害虫的防御途径的“主开关”。
这项云顶集团官网登录入口得到了美国农业部国家食品与农业云顶集团官网登录入口所和爱荷华州大豆协会 (ISA) 的支持。
“ISA 董事会多年来一直支持 Bhattacharyya 博士的工作。在进入这个项目时，我们的农民意识到这是一项长期、风险较高、基础性更强的云顶集团官网登录入口，可能会失败。但他们发起并维持了这项投资，因为他们看到了这项云顶集团官网登录入口的创新和独特潜力，有可能提供新颖的遗传工具来对抗 SDS，”ISA 高级云顶集团官网登录入口总监埃德·安德森 (Ed Anderson) 说道。
“随着工作的进展，我们发现该基因可能是独一无二的，有可能实现生物技术衍生的单基因对多种病原体和害虫的广泛抗性，”安德森说，“如果 Bhattacharyya 博士的工作结果继续得到验证，这将是第一份关于单一生物技术基因使大豆具有 SCN、SDS、 蚜虫和红蜘蛛。 从科学角度来看，这既是开创性的，从商业角度来看，这也可能具有很高的价值。 这是大豆支票资金在大学云顶集团官网登录入口发现和开发中的力量的令人印象深刻的例子。”