近日,中國農業科學院深圳農業基因組研究所農業昆蟲基因組學創新團隊、農業宏基因組學創新團隊聯合植物保護研究所發布小地老虎染色體水平基因組,揭示小地老虎遠距離季節性遷飛機制以及通過不同的代謝酶抵御多樣化的植物次生物質,為害蟲綠色防控提供潛在靶點。相關研究成果發表在《BMC生物學(BMC Biology)》上。
小地老虎是一種季節性遠距離遷飛害蟲,是研究昆蟲雜食和遷飛行為進化機制的重要模型。農業害蟲的大規模遷飛是導致遷入地危害爆發的重要原因,解析害蟲遷飛機制對預防災害至關重要。
研究人員利用三代基因組測序技術,組裝注釋了高質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制,即通過多種解毒代謝酶擴張以增強其寄主適應性,進一步揭示了節律通路、激素合成通路及能量代謝通路在害蟲遠距離季節性遷飛中的重要作用。研究還證實了ABC轉運蛋白在昆蟲對植物次生物質代謝中發揮著重要作用,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,進而適應性取食多種作物。該研究增進了對害蟲遷飛機制的理解,為進一步提升災害防范能力提供了理論支撐。
該研究得到中國農業科學院科技創新工程,國家自然科學基金,深圳市科技創新計劃的支持。(通訊員 馬昕怡)
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https://doi.org/10.1186/s12915-022-01504-y