本站消息 日前,云南農業(yè)大學盛軍教授團隊通過Illumina、PacBio和Hi-C等多組學技術的整合,完成了草地貪夜蛾染色體水平基因組的測序分析,成功破譯草地貪夜蛾的耐藥基因。該成果的研究論文于2020年10月27日在細胞生物學權威期刊Protein & Cell在線發(fā)表(網址https://link.springer.com/article/10.1007/s13238-020-00795-7)。
盛軍教授團隊通過23種農藥處理草地貪夜蛾研究其耐藥的分子機理,找到了草地貪夜蛾的耐藥基因,為深入研究草地貪夜蛾的入侵擴散機理和制定有效防控策略奠定了堅實基礎。這將為其他重大生物災害防控提供借鑒和參考,提升我國外來物種入侵的防范和應對能力,降低外來入侵物種對中國農業(yè)生物多樣性的威脅,確保國家生物安全具有重要意義。
研究人員還對草地貪夜蛾進行了染色體水平的基因組組裝,并比較了美國、非洲和中國的多個草地貪夜蛾種群基因重測序結果,發(fā)現(xiàn)來自美國的草地貪夜蛾樣本同時具有C(玉米型)和R(水稻型)兩個品系,而中國和非洲的樣本只有C品系。這表明,中國和非洲的草地貪夜蛾種群與美國的種群之間有著顯著的遺傳分化,入侵中國的草地貪夜蛾種群極有可能來自于非洲?;蚪M學分析顯示:入侵中國的草地貪夜蛾細胞色素P450、解螺旋酶等多個基因家族出現(xiàn)顯著擴增,其中P450家族多達425個基因(達近緣種斜紋夜蛾的3倍),且有283個為草地貪夜蛾特有。
在獲得染色體水平基因組的基礎上,研究人員進一步測定了23種農藥處理后的草地貪夜蛾轉錄組水平差異,發(fā)現(xiàn)不同農藥處理后的草地貪夜蛾轉錄組譜產生了不同的變化,幾個與解毒相關的基因如:AOX, UGT和GST對農藥處理產生了特異性反應。本研究結果有助于更有效地理解草地貪夜蛾對農藥的抗性水平,為制定有效的防控措施提供依據(jù)。
該研究得到了云南省重大科技專項云南綠色食品國際合作研究中心專項和國家重點研發(fā)計劃等的經費支持。盛軍校長和中科院動物所康樂院士等為論文通訊作者,桂富榮教授為第一作者,華大基因蘭天明、中科院動物所郭偉等為共同第一作者。