大豆（Glycine max (L.) Merr.）是全球重要的粮食和油料作物，为人类和动物提供优质的植物蛋白质和脂肪。大豆食心虫（Leguminivora glycinivorella）是中国东北及其他东北亚国家大豆种植区最主要害虫之一，严重威胁大豆生产，造成巨大的产量和经济损失。培育抗虫大豆品种是防治大豆食心虫最经济有效的手段。Cry是由苏云金芽孢杆菌产生的一类杀虫晶体蛋白，广泛用于培育转基因抗虫大豆品种。

近日，东北地理所农田有害生物控制学科组孟凡立研究员团队在高油大豆品种垦农18中表达cry1C*基因，显著提高了受体对大豆食心虫等鳞翅目害虫的抗性。在田间网室接虫条件下，表达cry1C*转基因大豆虫食率降至5%以下（图1）。与取食受体叶片的幼虫相比，取食转基因叶片的甜菜夜蛾（S. exigua）、斜纹夜蛾（S. litura）和黏虫（M. separata）幼虫生长受到显著抑制，体重明显降低，存活率显著降低。利用southern blot 和全基因组重测序技术进一步确定了转基因株系KC1的T-DNA拷贝数和插入位点。转基因株系KC1已在黑龙江省完成转基因生物安全评价环境释放试验，为大豆转基因抗虫产业化奠定基础。

相关研究成果近期发表在生物学国际期刊《Plants (Basel)》(IF:4.658)上。农田有害生物控制学科组孟凡立研究员和东北农业大学李文滨教授为共同通讯作者，东北农业大学联合培养硕士研究生房庆喜，农田有害生物控制学科组特别研究助理曹英雪，东北农业大学联合培养硕士研究生Thinzar Hla Oo为论文第一作者。研究得到国家自然科学基金（32172032）、黑龙江省自然科学基金（JQ2023C008，TD2022C003）和中国科学院东北地理与农业生态研究所创新团队项目（2023CXTD01）联合资助。

图1. cry1C*转基因大豆抗虫能力显著提升

论文信息：

Qingxi Fang, Yingxue Cao, Thinzar Hla Oo, Chuang Zhang, Mingyu Yang, Yuecheng Tang, Meizi Wang, Wu Zhang, Ling Zhang, Yuhong Zheng*, Wenbin Li*, Fanli Meng*. Overexpression of cry1C* Enhances Resistance against to Soybean Pod Borer (Leguminivora glycinivorella) in Soybean. Plants, 2024, 13(5), 630.

论文链接：

https://doi.org/10.3390/plants13050630