科研進(jìn)展丨科研人員破解小地老虎的適應(yīng)性進(jìn)化機(jī)制
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所農(nóng)業(yè)昆蟲基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、農(nóng)業(yè)宏基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合植物保護(hù)研究所發(fā)布小地老虎染色體水平基因組,揭示小地老虎遠(yuǎn)距離季節(jié)性遷飛機(jī)制以及通過不同的代謝酶抵御多樣化的植物次生物質(zhì),為害蟲綠色防控提供潛在靶點(diǎn)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《BMC生物學(xué)(BMC Biology)》上。

小地老虎是一種季節(jié)性遠(yuǎn)距離遷飛害蟲,是研究昆蟲雜食和遷飛行為進(jìn)化機(jī)制的重要模型。農(nóng)業(yè)害蟲的大規(guī)模遷飛是導(dǎo)致遷入地危害爆發(fā)的重要原因,解析害蟲遷飛機(jī)制對預(yù)防災(zāi)害至關(guān)重要。
研究人員利用三代基因組測序技術(shù),組裝注釋了高質(zhì)量的小地老虎染色體水平參考基因組,基因組大小515兆(Mb)。研究解析了小地老虎的遷飛機(jī)制,即通過多種解毒代謝酶擴(kuò)張以增強(qiáng)其寄主適應(yīng)性,進(jìn)一步揭示了節(jié)律通路、激素合成通路及能量代謝通路在害蟲遠(yuǎn)距離季節(jié)性遷飛中的重要作用。研究還證實(shí)了ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在昆蟲對植物次生物質(zhì)代謝中發(fā)揮著重要作用,小地老虎可通過不同的代謝酶抵御多樣化的植物次生物質(zhì),進(jìn)而適應(yīng)性取食多種作物。該研究增進(jìn)了對害蟲遷飛機(jī)制的理解,為進(jìn)一步提升災(zāi)害防范能力提供了理論支撐。該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程,國家自然科學(xué)基金,深圳市科技創(chuàng)新計(jì)劃的支持。?