9月17日，由中國農業科學院植物保護研究所農業入侵生物預防與監控創新團隊牽頭，聯合中國農科院深圳農業基因組研究所、浙江大學、西北農林科技大學、湖南農業大學、CABI-亞洲中心、青島農業大學、美國堪薩斯大學、法國農業科學研究院等單位，通過高通量測序技術和全基因組關聯分析完成蘋果蠹蛾染色體水平的基因組研究，并從基因復制和突變兩個角度揭示了蘋果蠹蛾在全球入侵過程中的寄主適應性進化和抗藥性的分子機制，為蘋果蠹蛾的綜合治理提供了新思路與新方法。相關研究成果在線發表在《自然通訊(Nature Communications)》上。
世界重大入侵害蟲蘋果蠹蛾原產于歐亞大陸南部地區，以幼蟲鉆蛀到蘋果、梨等果實為害，造成嚴重落果。目前已入侵六大洲70個國家，在我國年發生面積約為75萬畝，造成的經濟損失高達3億元/年。蘋果蠹蛾對非疫區威脅的壓力持續增加，潛在經濟損失將高達140億元/年。
該研究借助二代Illumina、三代PacBio、BioNano和Hi-C等高通量測序技術，構建了世界重大入侵害蟲蘋果蠹蛾高質量的染色體水平的基因組，分析了其化學感受和抗藥性基因家族的進化，并利用全基因組關聯分析鑒定了與化學農藥抗性相關基因的突變。分析發現，蘋果蠹蛾氣味受體基因家族中多個基因在進化過程中發生了拷貝事件，其中包括OR3基因的拷貝，生成了OR3a和OR3b。同時，通過對抗藥性相關基因家族的進化分析發現，蘋果蠹蛾基因組中大量的P450基因可能增強其解毒代謝能力。研究發現與敏感品系相比，抗性品系（Raz-甲基谷硫磷和Rv-溴氰菊酯）個體中CYP6B2基因啟動子區域有3個位點發生突變，預示著CYP6B2基因參與蘋果蠹蛾對甲基谷硫磷和溴氰菊酯兩種化學農藥的抗性，進一步功能研究揭示蘋果蠹蛾CYP6B2基因參與了甲基谷硫磷和溴氰菊酯類農藥的抗性機制。
該研究得到國家重點研發項目、國家自然科學基金和中國捐贈CABI發展基金資助。（通訊員 汪開卷）
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-12175-9
