成果名称: 球孢白僵菌胁迫下红火蚁赖氨酸乙酰化研究
完成单位: 广东省科学院动物研究所
主要人员: 叶静文
介绍:

     红火蚁(Solenopsis invicta Buren)被列为世界上最危险的100种入侵生物之一,不仅威胁到我国的生态安全,也对农业、林业等领域造成了巨大的经济损失,同时对生物多样性保护以及公共卫生安全造成了严重的威胁。目前,白僵菌Beauveria bassiana被认为是防控红火蚁较有前途的病原微生物。组蛋白乙酰化利用乙酰辅酶A作为辅助因子,由组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶催化,其中涉及多种细胞过程,包括转录激活、基因沉默、DNA修复和细胞周期进展。然而,红火蚁和其它膜翅目昆虫的赖氨酸乙酰化却很少受到关注。    本项目在前期研究的基础上,选用我们实验室已有的球孢白僵菌ZGNKY-5菌株,及白僵菌与最佳浓度的最佳试剂联合感染红火蚁,通过ITRAQ定量蛋白质组学分析,筛选出显著差异的乙酰化蛋白,再通过PRM靶向定量分析,明确赖氨酸乙酰化对不同处理感染红火蚁的作用机制。本研究将为白僵菌和试剂联合作用,从而降低抗菌肽的活性,增强白僵菌等病原微生物对红火蚁的杀灭活性,提供理论依据。同时,本研究将为赖氨酸乙酰化在红火蚁和其它膜翅目昆虫生长发育中的功能分析提供丰富的信息。此外,确定乙酰化靶蛋白的功能可能有助于设计特异有效的药物来预防和控制这种危险的入侵物种。
    项目完成以下研究内容:1)不同试剂与球孢白僵菌联合作用下对红火蚁的影响。2)不同处理的红火蚁iTRAQ定量蛋白质组学分析。3)显著差异表达乙酰化蛋白的验证。此外,发表SCI论文2篇,其中中科院2区1篇,影响因子4.547;发表核心论文1篇;撰写科技报告1篇。
   创新性:目前,对红火蚁特别是白僵菌感染后及白僵菌与试剂联合作用下红火蚁的赖氨酸乙酰化尚无关注。本研究将为可逆性乙酰化在红火蚁和其它膜翅目昆虫生长发育过程中的功能分析提供丰富的信息。本研究为红火蚁及其他入侵害虫的生物防治提供理论依据和技术支撑,对我国生态安全具有重要的意义。在保护生态环境的前提下可持续的控制害虫,是与人类命运和前途息息相关的研究课题,也是当前及未来研究的热点之一。入侵有害生物防控、生态安全、生物多样性保护、化学农药减量化使用都离不开生物防治技术。因此,对入侵害虫进行生物防治显得异常重要,大面积推广应用势在必然。本研究有助于进一步优化球孢白僵菌在防治红火蚁上的应用,有利于开发防控红火蚁的绿色产品,适应低碳经济、节约型社会经济和可持续发展潮流,具有广阔的应用前景。
     经济效益:本项目通过对入侵生物红火蚁的控制,可以减少其造成直接和间接经济损失;开发环境友好型控制技术,有助于降低环境污染和二次入侵风险,有效减少入侵控制成本;通过入侵生物红火蚁的控制,有利于改善生态环境,促进旅游开发,增加旅游产值。

    社会效益:本研究通过开展环境友好型的入侵生物防控技术研发,进而可持续的控制严重威胁人身安全的入侵生物红火蚁,从而提升了我国对入侵生物防控的管理能力;提高了我国在入侵昆虫可持续控制领域的影响力;总之,本项目技术的应用,可更好地发挥自然生态系统在景观价值、生态旅游、生物多样性维持、栖息地保护、文化教育等方面的多重价值;保障我国的生态和公共卫生安全;通过防控示范、可促进公众参与,提高环保意识。

批准登记号:
登记日期: 2023-09-01
研究起止时间: 2020-01-01至2022-12-31
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2023-05-28