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棉花在印度经济和农民生计中发挥着重要作用。由于棉花易受到各种害虫的侵害，需要经常施用杀虫剂，从而增加了生产成本。苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）杀虫蛋白在棉花中表达，能够在不损害环境和人类健康的情况下，显著减轻虫害防治负担。
近日，印度Tamil Nadu Agricultural University的RAJASEKARAN Ravikesavan在Journal of Cotton Research发表题为“Emerging technological developments to address pest resistance in Bt cotton”（应对Bt棉花抗虫性的技术新进展）的综述文章。
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自转基因棉花投入使用以来，全球种植面积扩大到2200万公顷，农民的采用率增加了64%。目前，Bt棉花占印度棉花种植面积的93%。然而，Bt棉花的广泛使用加速了棉红铃虫等害虫的抗药性发展。此外，对Bt棉花的过度依赖减少了广谱杀虫剂的使用，从而促使次生害虫的发生、加重。开发新型害虫管理策略至关重要。高剂量和避护所策略最初在管理Bt棉花的害虫抗性方面是有效的，但是由于对避护所使用非Bt作物的误解，该策略在印度的实施面临挑战。虽然基因聚合是1种可行的解决策略，但单一毒素的结合也导致了交叉抗性的发生。因此，需要进一步探索生物技术方法来管理Bt棉花中的昆虫抗药性。先进的生物技术策略，如不育昆虫释放、RNA干扰（RNAi）介导的基因沉默、Bt与RNAi结合以及利用CRISPR-Cas进行基因组编辑，为鉴定和管理昆虫抗性基因提供了有效的工具。此外，CRISPR介导的基因驱动和新型生物农药的开发为棉花种植中害虫的管理提供了潜在途径。这些新技术有望显著提升Bt棉花抗虫性管理的可持续性和有效性。表2 CRISPR-Cas9在抗虫管理中的应用
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图4 多个Bt基因聚合和沉默（Bt基因聚合+RNAi）
印度Tamil Nadu Agricultural University的NAGARAJ Selvarani为第一作者，RAJASEKARAN Ravikesavan为通信作者。本研究由国家自然科学基金（32372229）资助。
Title: Emerging technological developments to address pest resistance in Bt cotton
Authors: NAGARAJ Selvarani, RAJASEKARAN Ravikesavan, PALANIAPPAN Jayamani, RANGASAMY Selvakumar, NARAYANASAMY Chitra & NARAYANAN Manikanda Booapathi
Journal of Cotton Research. 2024, 7: 30
https://doi.org/10.1186/s42397-024-00192-z
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