Transgenic cowpea conferring insect resistance and glyphosate tolerance.
Pest Manag Sci · 2025 · 81:5083-5091 · PMID 40285426 · 등급5 동물·현장 동물실험 · 농업과 정책 > GM 작물 · 곤충 · 식이
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
배경: 꼬밤콩은 전 세계적으로 선호되는 채소이다. 중국에서 꼬밤콩의 연한 꼬투리는 주요 식용 부위이다. 그러나 꼬밤콩은 생육 주기 전반에 걸쳐 다양한 해충에 취약하다. 콩과 꼬투리 천공충(LPB, Maruca vitrata), 비트 군번충(BAW, Spodoptera exigua), 담배 절지충(TCW, Spodoptera litura)을 포함한 나비목 곤충들이 꼬밤콩 생산의 주요 해충이다. 기존의 해충 관리 전략은 주로 화학 살충제에 의존하고 있으며, 이는 생산 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 식품 안전성과 환경 지속 가능성에 대한 심각한 우려를 제기한다. 유전자 변형(GM) 기술은 식물에 곤충 저항성 형질을 도입함으로써 해충 관리의 유망한 해결책을 제공한다. 형질전환된 옥수수나 대두와 달리, 곤충 저항성을 부여하는 형질전환 꼬밤콩은 아직 충분히 탐구되고 활용되지 않았다. 결과: 본 연구에서는 Cry1Ab-Vip3A 융합 유전자인 C1V3를 꼬밤콩 게놈에 성공적으로 도입하였다. 글리포세이트를 선택제로 사용하여 개선된 형질전환 방법을 통해 광범위한 나비목 해충에 대한 저항성을 가진 형질전환 꼬밤콩 계통을 얻었다. 37개 형질전환 사건 중 선별된 유망 계통인 CAP5는 꼬밤콩 게놈의 Chr5에 단일 삽입 부위를 가진 단일 T-DNA 복제본 사건으로 특성화되었다. 곤충 저항성과 제초제 내성에 대한 종합적인 평가는 CAP5가 BAW, LPB 및 TCW에 대해 높은 저항성을 보였고 글리포세이트에 강한 내성을 나타내어, 곤충 저항성 및 제초제 내성이 있는 꼬밤콩 계통으로서의 응용 잠재력을 강조하였다. 결론: Cry1Ab-Vip3A 융합 단백질과 CP4-EPSPS를 발현하는 형질전환 꼬밤콩 계통 CAP5는 BAW, TCW 및 LPB에 대해 높은 저항성을 보이고 글리포세이트에 강한 내성을 나타낸다. © 2025 Society of Chemical Industry.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: Cowpea is a favorite vegetable around the world. In China, the tender pods of cowpea are the primary edible part. However, cowpea is vulnerable to a variety of pests throughout its entire growth cycle. Lepidopteran insects, including the legume pod borer (LPB, Maruca vitrata), beet armyworm (BAW, Spodoptera exigua), and tobacco cutworm (TCW, Spodoptera litura), are the major pests to cowpea production. Conventional pest management strategies predominantly rely on chemical pesticides, which not only increase production costs but also raise critical concerns regarding food safety and environmental sustainability. Genetically modified (GM) technology offers a promising solution of pest management by introducing insect resistance trait into plants. Unlike transgenic corn and soybean, transgenic cowpea conferring insect resistance has not been fully explored and utilized. RESULTS: In this study, a Cry1Ab-Vip3A fusion gene, C1V3, was successfully introduced into the cowpea genome. Transgenic cowpea lines with resistance to broad-spectrum lepidopteran pests were obtained by an improved transformation method using glyphosate as selection. A promising line, CAP5, selected from 37 transgenic events, was characterized as a single T-DNA copy event with single insertion site at the Chr5 of cowpea genome. Comprehensive evaluation for insect resistance and herbicide tolerance indicated that CAP5 was highly resistant to BAW, LPB and TCW and exhibited strong tolerance to glyphosate, underscoring its application potential as an insect-resistant and herbicide-tolerant cowpea event. CONCLUSION: Transgenic cowpea line CAP5 expressing Cry1Ab-Vip3A fusion protein and CP4-EPSPS is highly resistant to BAW, TCW and LPB, and strongly tolerant to glyphosate. © 2025 Society of Chemical Industry.| 저자 | Lin, H.; Zhong, H.; Gao, H.; Lin, C.; Zheng, T.; Xu, C.; Ye, Y.; Shen, Z. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 81(9), 5083-5091 |
| PMID | 40285426 |
| DOI | 10.1002/ps.8863 |
| MeSH | Plants, Genetically Modified; Animals; Glyphosate; Glycine; Vigna; Bacillus thuringiensis Toxins; Herbicide Resistance; Herbicides; Hemolysin Proteins; Moths; Insecticide Resistance; Bacterial Proteins; Endotoxins |