“蔬菜杀手”露出软肋

　　本报记者 赵鹏

　　日前，国际权威学术刊物《自然·遗传学》(Nature Genetics)在线发表了由福建农林大学教授尤民生等撰写的小菜蛾(左图为幼虫，右图为成虫)基因组研究成果的论文。这标志着中国在“小菜蛾基因组”这项课题中取得重大突破，同时也表明我国在这一研究领域处于国际领先地位。

　　小菜蛾是什么？破解小菜蛾基因组对于中国乃至世界具有什么样的意义？为此，记者专访了小菜蛾基因组的项目主持人尤民生。

　　蔬菜杀手

　　小菜蛾有强大的破坏和抗药能力，每年令全球蔬菜生产损失数十亿美元

　　小菜蛾又名小青虫、两头尖、吊丝虫等，属鳞翅目菜蛾科，是白菜、花椰菜、芥菜、萝卜等十字花科蔬菜的“头号杀手”。

　　小菜蛾之所以能够成为“头号杀手”，主要是因为它繁殖能力强，在我国南方每年可发生15—20代。世代越多，防控越难，尤其难以利用生物防治的方法进行防治。而十字花科蔬菜多数是换茬频率很高的种类，难以建立稳定的生态系统。

　　其次是小菜蛾分布范围广、抗药能力强。据专家介绍：小菜蛾不仅对于十字花科蔬菜自身产生的化学防御物质具有免疫能力，而且对于人类制造出来的各种化学或生物药剂也有极强的解毒能力。早在上世纪40年代DDT出现后，仅过了10年左右，小菜蛾便在昆虫界第一个产生抗药性。到了上世纪90年代，小菜蛾又是第一个对生物农药苏云金芽孢杆菌的毒素产生抗性。

　　如此强大的生存能力，也就意味着强大的破坏能力。据统计，目前十字花科蔬菜是中国种植面积最大的一类蔬菜，特别是在我国长江流域及其以南的地区，全国每年种植面积大约1.3亿亩，占中国大陆蔬菜种植面积和产量的50%左右。小菜蛾强大的破坏能力和抗药能力，给我国以及其他国家或地区的蔬菜生产造成严重影响。据研究者统计，全世界每年因小菜蛾造成的损失和防治费用已高达40亿—50亿美元。

　　强强联合

　　联手华大基因研究室填补设备短板，基因组数据质量获国际认可

　　通过基因组解密来寻求最终破解小菜蛾防治之道，一直是世界各国农业科学界内激烈竞争的战场。福建农大一直在摸索。

　　2009年福建农大正式发起小菜蛾基因组研究时，国内有几个单位也在准备这项课题；而国外的英国、日本等研究人员也跃跃欲试。此时的福建农大研究人员选取了一条“强强联合”的捷径——与深圳华大基因研究院——基因测试研究实力位居国际前列的研究机构合作研究。

　　选择与华大基因研究院合作，还因为华大已经购置了新一代的测序设备，大大降低了研究成本投入。在此之前，采用第一代设备开展基因组研究，投入成本极高，这也成为影响国际上小菜蛾基因组研究步伐的重要因素。在有了条件之便后，福建农大的研究人员筹措了400万经费义无反顾地开始了与华大的“强强联合”。

　　对于华大基因研究院来说，福建农大同样是一个可靠而实力超群的合作伙伴。早在2004年，尤民生团队就已开始收集培育小菜蛾敏感品系，到2009年时他们已培育了100多代。正当尤民生碍于技术条件，守着如此丰富的试验样本而不知从何下手时，华大基因研究院的东风让尤民生团队在这场国际战役中笑到了最后。

　　其间，英国剑桥大学的研究者得知福建农大的研究进程后，也主动要求加入了他们这个团队；日本学者还曾在网上公布了他们的小菜蛾基因组数据，但从实际公布的研究成果看，“我们破译出来的小菜蛾基因组质量要远远超过日本学者公布的数据。”尤民生坦言。所以这项科研成果的知识产权也被国际认定是中国所有。

　　未来方向

　　基因组破译提供研究捷径，或可实现无害生物农药防治小菜蛾

　　此次福建农大尤民生教授团队的研究重点是破解两道课题，一是小菜蛾与十字花科蔬菜的协同进化关系；二是小菜蛾抗药性的适应进化原理。换句话说，就是要从基因组中搞明白为什么小菜蛾只吃十字花科蔬菜、它为何如此抗药？

　　据尤民生介绍：按照国际权威学术期刊《自然·遗传学》论文评阅人的评价，他们的研究成果“杂合基因组揭示了小菜蛾的植食性和解毒能力”，将为“农业害虫的可持续控制提供新的理论依据和技术途径”。

　　目前，尤民生团队已开始了第二阶段的研究。“小菜蛾基因组的破译，就好比是为有关人员提供了一本字典或一张地图，借助它就可快捷地向最终目标推进。我们希望利用基因工程技术，实现使用无害生物农药或者少用化学农药就可防治小菜蛾。”

　　据了解：目前福建农大的这项研究成果已得到福建省政府的重视，并准备给予支持，加速推进从基础研究向实用技术转化。“只要技术难关突破，时间应该不会太久。”尤民生说。