如果在你的果园,你可能知道昆虫喜欢在你采摘之前先吃掉水果和蔬菜。农民们也知道,他们解决了狡猾的害虫的方法之一是通过工程植物杀虫蛋白叫做Bt毒素,来自苏云金芽胞杆菌。产生毒素数十亿美元的Bt作物免受昆虫每年破坏。

但是越来越多的昆虫Bt毒素产生了抗药性,威胁这些农业收益。研究人员已经发明了一种创新的对策,可以补充其他策略来打击昆虫抗药性。

哈佛大学的大卫·r·刘和同事在哈佛大学,康奈尔大学,和农用化学品公司孟山都演示的方法称为Cry1Ac的Bt毒素,这是积极的对一些最重要的害虫,因此在全球范围内被广泛使用。Cry1Ac Bt毒素绑定到特定的蛋白质和其他昆虫肠道细胞表面的受体。的相互作用会导致毛孔形成细胞膜,导致细胞死亡,最终,昆虫死亡。在抗昆虫、受体突变,不善表达,或丢失,使得毒素形同虚设。

所以研究小组使用phage-assisted连续进化(速度),刘翔的团队开发系统之前,创建一个修改后的Bt毒素,昆虫是不耐。研究人员发现进化毒素,与高亲和力结合到一个不同的昆虫肠道受体蛋白质比Cry1Ac通常在卷心菜尺蠖,毛毛虫害虫(2016年自然,DOI:10.1038 / nature17938)。 

进化毒素杀死一个Cry1Ac-resistant卷心菜尺蠖335倍强有力地Cry1Ac确实不如传统的Bt毒素有效杀死不抵抗的昆虫。虽然昆虫能够进化毒素的抗性,工作速度足够快,科学家可以进化的多个版本新毒素和单独或组合使用它们扩展策略的有效性。

Bt毒素专家Alejandra布拉沃的墨西哥国立自治大学的评论,发展中毒素承认替代受体是一个新奇的想法,可能代表“一个突破”。

Bruce Tabashnik昆虫抗药性专家亚利桑那大学的同意的方法是“创新”,但指出,“还有待观察,如果方法可以应用于抗昆虫除了卷心菜尺蠖的单一菌株进行研究。”