木薯是世界9亿以上人口的主粮和重要的工业原料、饲料、生物质能源、救荒作物。二斑叶螨是危害木薯最严重的四大有害生物之一,主要集中在木薯种植后6-8个月严重暴发成灾,此时的木薯地已封行,药剂防治很难。培育与利用抗虫品种是国内外公认的最经济、最有效、最简便的一项带有方向性的害虫防治途径,但迄今为止,国内外木薯抗螨性研究进展滞后,抗螨木薯种质资源未能得到深度挖掘与创新利用,没有充分发挥抗螨种质在木薯产业持续发展中的重要地位与作用。因此,在国家木薯产业技术体系的支撑下,自2008年以来,本研究团队系统开展了木薯抗螨种质资源挖掘与创新利用研究,取得了如下重要进展:(1)在明确叶绿素含量与不同危害级别相关性的基础上,创建了切实可行的木薯抗螨性评级标准与鉴定技术体系,制定发布了《木薯种质资源抗虫性鉴定技术规程》,并在个综合试验站进行了宣贯和普及;(2)完成了海南、广西、云南、江西和湖南共940份材料抗螨性鉴定,分别从国家木薯种质资源圃717份种质资源、云南河口12份种质资源和保山101份种质资源中鉴定筛选出17份、2份和6份抗螨优异种质;分别从福建32个主推品种、江西21个主推品种、武鸣48个主推品种和湖南10个主推品种中鉴定筛选出10个、9个、19个和3个抗螨品种;(3)完成新疆吐鲁番4个品种(系)、山东日照莒县8个品种(系)及武鸣综合试验站25个品种(系)、三明综合试验站28品种(系)、白沙综合试验站41个品种(系)、儋州国家木薯种质资源圃13个品种(系)的抗螨性鉴定,初步筛选出4个适于木薯北移的抗螨性品种(系)及24个适于木薯粮饲化及机械化生产的抗螨性品种(系),并通过高产品种与抗虫品种、食用品种与抗虫品种等杂交组合配置及其正反杂交F1代抗螨性鉴定,获得优良品种×抗虫(螨)品种杂交组合4个,创制抗螨新种质8份共76个株系;(4)系统开展了基于转录组测序的木薯抗螨相关基因克隆与功能验证工作,发现PPO、POD、SOD、CAT酶活性与木薯抗螨性显著正相关,初步建立6类木薯抗螨相关基因资源库,通过转基因获得稳定的转MeCu/ZnSOD+MeCAT1双基因过量表达的株系SC2、C4和SC11,发现转MeCu/ZnSOD+MeCAT1双基因株系能显著延长二斑叶螨的发育历期和显著抑制二斑叶螨的繁殖,室内与田间精确鉴定证明转MeCu/ZnSOD+MeCAT1双基因株系SC2、C4和SC11对二斑叶螨表现出良好的抗螨特性,进一步从分子水平直接证明MeCu/ZnSOD和MeCAT1基因具有调控SOD、CAT活性增强木薯抗螨性的功能。在此基础上,进一步从发育生物学、营养防御效应、次生代谢物质防御效应、保护酶防御效应、保护酶基因表达特性等多个层面阐明了木薯抗螨性机理,为有效监测和防控木薯害螨的发生和危害提供了理论依据。