对抗西方玉米根虫的生物防治（2020.6.12 Plant Biotechnology Journal）

西方玉米根虫（WCR）是世界上最具破坏力的玉米害虫之一。WCR每年造成的直接经济损失超过20亿美元，并且已经侵袭了全球超过5000万公顷的玉米。WCR之所以能成为如此成功的玉米害虫，原因之一是它具有利用玉米防御代谢产物的能力。控制这种害虫的一种潜在方法是用昆虫病原线虫（EPNs）处理，这些线虫携带对昆虫致病的细菌共生体。然而，WCR幼虫可以积累玉米产生的苯并恶唑嗪酮类次生代谢物，并利用它们来提高对线虫及其共生体的抗性。增强的抗性与两种不同的机制有关：1.WCR幼虫释放6-甲氧基-2-苯并恶唑嗪酮N-葡萄糖苷（MBOA-Glc），它能击退线虫。2.WCR在线虫攻击时积累2-羟基-4，7-二甲氧基-1，4-苯并恶嗪-3-oneO-葡萄糖苷（HDMBOA-Glc）并释放分解产物6-甲氧基-2-苯并恶唑啉酮（MBOA）。HDMBOA-Glc和MBOA均会降低线虫及其Photorhabdus细菌共生体的存活率。有研究表明，与WCR具有相同进化历史的线虫进化出了对苯并恶唑嗪酮类化合物的抗性。这引起了研究人员的思考，是否能通过产生苯并恶唑嗪酮类化合物抗性的细菌共生体提高EPNs对WCR的疗效。

瑞士伯尔尼大学植物科学研究所的Ricardo A.R.Machado教授最近在Nature Biotechnology上发表了题名为“Engineering bacterial symbionts of nematodes improves their biocontrol potential to counter the western corn rootworm”的研究论文。该研究利用定向进化的方法培育出了耐苯并恶唑嗪酮类化合物的Photorhabdus菌株，将该菌株重新导入到它们原来的EPN宿主中，并评估它们杀灭WCR幼虫的能力，以确定是否可以通过靶向工程改造共生细菌来提高生物防治剂的功效。

首先，研究人员分离出5个Photorhabdus共生体，通过测量细菌在不同MBOA濃度下的生长来分析它们对MBOA的抵抗力，实验表明，Photorhabdus菌株对MBOA敏感，但敏感性因菌株而不同。……