近日,我所抗虫功能基因研究与利用创新团队研究发现,苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)Cry1Fa原毒素的C端区域被草地贪夜蛾中肠蛋白酶水解后,释放的L-丝氨酸可通过促进肠道内肠球菌生物膜形成,提升其适应性,进而协同增强原毒素的杀虫活性。相关研究成果以“L-serine derived from the C-terminal region of Cry1Fa protoxin induces pathogenicity of an insect gut Enterococcus”为题,发表于自然合作期刊《npj Biofilms and Microbiomes》(IF=11.4)。
长期以来,学术界普遍认为,Bt Cry 蛋白 N 端耐受蛋白酶水解的核心区段是介导杀虫活性的功能区域,这也是转基因抗虫作物改造中优先选用该片段的重要依据。本研究证实,Cry1Fa 原毒素经草地贪夜蛾幼虫取食后,其 C 端水解产生的 L - 丝氨酸可促进肠道共生菌肠球菌形成生物膜,增强肠球菌的肠道定殖与向血腔异位迁移的能力,加速害虫感染进程、放大杀虫效能,是 Cry 蛋白杀虫活性重要的组成部分。该成果进一步拓展了对 Bt 杀虫分子机制的认知,也为新一代转基因抗虫作物的设计与优化提供了新的理论支撑。
中国农业科学院植物保护研究所博士后贺祥为论文第一作者,王泽宇副研究员为论文通讯作者,硕士生韩现乐、杨晓洁参与了本次研究。张杰研究员、束长龙研究员、耿丽丽副研究员和英国萨塞克斯大学Neil Crickmore教授对论文做出重要指导。该研究得到了中国农业科学院青年创新专项(Y2025QC03)的资助。DOI: 10.1038/s41522-026-01184-4
