草地贪夜蛾基因组及其扩散危害机制获破解

浙江大学甜菜夜蛾基因组信息

5月2日，《分子生态资源》杂志在染色体水平上在线公布了草地早熟禾的基因组，并分析了其快速传播和成灾的机制。该成果由宜春大学、浙江大学、浙江省农业科学院和小野羽达共同完成，为防治草地螟提供了重要的遗传信息资源。

甜菜夜蛾是一种重要的迁飞性害虫，严重威胁农业生产，在世界范围内迅速蔓延。2019年1月，斜纹夜蛾入侵中国云南省，并迅速蔓延至其他省份，造成了巨大的经济损失，引起了广泛的社会关注。目前，斜纹夜蛾已在我国南方被殖民。与此同时，海外昆虫资源继续流入。2020年的发生形势将更加严峻，防治任务将更加艰巨。

该论文的作者、浙江大学的李飞教授告诉《中国科学日报》，他们利用PacBio和Hi-C技术对浙江省采集的甜菜夜蛾样本进行了测序，获得了染色体水平的基因组。其基因组大小为486 Mb(支架N50为16.3 Mb)，重复序列占基因组的28%。

“我们首次利用雌雄昆虫的重量测序成功地鉴定了斜纹夜蛾的Z染色体和部分W染色体。这对利用基因驱动技术打破种群性别比平衡，实现害虫防治的目标具有重要的指导意义李飞说，斜纹夜蛾的性别是由性染色体Z和w决定的，雌虫是ZW，雄虫是ZZ。

结合转录组表达证据，本研究鉴定了22，623个蛋白质编码基因。比较基因组分析表明，甜菜夜蛾基因组中与解毒代谢、化学敏感性、营养代谢和转运蛋白相关的基因显著扩增。

该文作者肖华美博士介绍说，P450基因在甜菜夜蛾基因组中连续克隆，并在不同发育阶段广泛表达，说明甜菜夜蛾具有较强的解毒代谢能力，为其快速定殖奠定了基础。

此外，他们还鉴定了221个味觉受体基因，远远超过其他昆虫。鳞翅目昆虫中相对保守的β-呋喃果糖苷酶基因也在甜菜夜蛾基因组中显著扩增，这可能与甜菜夜蛾惊人的寄主范围有关。

本研究为研究甜菜夜蛾的生物学遗传特性，如甜菜夜蛾的传播和入侵提供了理论支持，为害虫防治和新型绿色防治方法的开发提供了研究方向。

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/1755-0998.13182