中国农科院生物防治技术突破,助力绿色农业发展
中国农科院生物防治技术突破,助力绿色农业发展
近日,中国农业科学院植物保护研究所在生物防治领域取得重要突破。研究团队完成了烟粉虱寄生蜂——浅黄恩蚜小蜂的基因组解析工作,这是全球首个异律复寄生蜂基因组组装成果。这一突破不仅揭示了浅黄恩蚜小蜂的进化特征,更为其规模化繁殖和田间应用提供了重要技术支撑。
浅黄恩蚜小蜂是全球烟粉虱生物防治的重要工具。研究发现,这种寄生蜂具有独特的生殖方式:交配后的雌蜂可直接寄生在烟粉虱若虫内产下受精卵,发育为雌性后代;未交配的雌蜂则将未受精卵产于烟粉虱若虫体内的同种或异种寄生蜂的幼虫上,发育为雄性后代。这种复杂的生殖模式虽然带来了挑战,但也为其提供了较强的寄主适应能力。
研究团队通过Illumina、PacBio HiFi和Hi-C技术,构建了高质量染色体水平基因组。进一步研究揭示了浅黄恩蚜小蜂的多次交配行为及其对寄生能力的影响,发现雌蜂可通过多次交配补充精子,实现对烟粉虱的持续有效防控。此外,研究还发现雌蜂能够通过调整取食和产卵行为实现性别比例的动态调节,使性比接近1:1。
这一研究成果为浅黄恩蚜小蜂的规模化繁殖和田间释放提供了重要指导。研究建议,在工厂化繁育中,雄蜂的提供时间可缩短至2小时内,每只雄蜂可完成2-3次交配任务。在雌蜂15天高峰产卵期结束后,适时补充新羽化的雄蜂可有效维持交配效率,提高雌性后代的产量。田间释放时,优先释放在室内完成交配的雌蜂,对于蛹卡的释放,需确保雌雄比例平衡以促进羽化后的交配成功率。在首次释放两周后,补充雌雄成虫可进一步增强防治效果。
这一突破是中国在生物防治领域持续创新的缩影。近年来,中国在生物防治技术方面取得了一系列重要进展。例如,中国热带农业科学院环植所研究团队在寄生蜂协同防治策略方面也取得了重要进展。他们通过系统分析两种寄生蜂——椰心叶甲啮小蜂和椰甲截脉姬小蜂的相互作用,提出了针对害虫不同虫态的联合释放策略。这种协同策略显著提高了防治效果,为生物防治领域的应用提供了宝贵经验。
这些成果的取得离不开国家政策的大力支持。2024年1月,生态环境部发布《中国生物多样性保护战略与行动计划(2023—2030年)》,明确了我国新时期生物多样性保护工作的方向和重点任务。这是我国履行《生物多样性公约》的核心工具,也是贯彻落实党中央、国务院对生物多样性保护工作决策部署的重要举措。
从全球视角来看,中国在生物防治领域的地位日益凸显。根据QYR(恒州博智)的统计及预测,2024年全球生物害虫防治市场销售额达到了9.47亿美元,预计2031年将达到19.47亿美元,年复合增长率(CAGR)为11.0%。在全球市场中,欧洲是最大的地区,占有约30%的市场份额,而北美紧随其后,占有约24%的市场份额。中国虽然目前市场份额占比未详,但随着技术进步和政策支持,发展潜力巨大。
生物防治技术的发展不仅有助于减少化学农药的使用,保护生态环境,还为推动绿色农业发展提供了重要支撑。通过持续的科技创新和政策引导,中国正在为全球生物多样性保护和可持续发展贡献智慧和力量。