近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所經(jīng)濟作物蟲害監(jiān)測與防控創(chuàng)新團隊聯(lián)合國內(nèi)外多家單位,破譯了茄科作物世界重大害蟲馬鈴薯塊莖蛾染色體水平高質(zhì)量基因組,相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature旗下刊物《科學(xué)數(shù)據(jù)》《Scientific Data》。
馬鈴薯塊莖蛾,又稱馬鈴薯麥蛾、煙草潛葉蛾,屬鱗翅目麥蛾科,是茄科作物的世界性重大農(nóng)業(yè)害蟲。其主要危害馬鈴薯,也能危害煙草、番茄、辣椒等作物。該昆蟲起源于中美洲和南美洲北部地區(qū),人類關(guān)于其對馬鈴薯危害的歷史記錄可追溯到1856年,目前其已擴散到全世界90多個國家,在我國云南、貴州、四川等十多個省份均有分布和危害。在馬鈴薯上,該昆蟲在生長季蛀食馬鈴薯葉片,影響植株生長;在貯藏期鉆蛀薯塊,發(fā)生嚴(yán)重時可造成85%-100%的損失。
目前,國際上對馬鈴薯塊莖蛾治理以化學(xué)殺蟲劑為主,在生產(chǎn)實踐中殺蟲劑不科學(xué)運用造成其抗藥性增強的問題突出。此外,作為茄科作物的寡食性害蟲,該昆蟲如何在代謝水平適應(yīng)茄科作物的科學(xué)問題尚不明確。基于基因組數(shù)據(jù),該研究圍繞其代謝解毒和寄主適應(yīng)的關(guān)鍵基因家族進(jìn)行了深入分析。通過與其他鱗翅目昆蟲基因組比較研究發(fā)現(xiàn),馬鈴薯塊莖蛾在P450、GST、COE等代謝解毒酶基因家族發(fā)生了獨特的擴張,研究分析認(rèn)為在其適應(yīng)茄科作物次生代謝物和殺蟲劑上扮演一定的功能。馬鈴薯塊莖蛾高質(zhì)量基因組的破解,不僅為認(rèn)識該害蟲生物學(xué)和生態(tài)學(xué)現(xiàn)象提供了遺傳基礎(chǔ),也為對該害蟲發(fā)生、危害、綜合治理的理論和應(yīng)用研究提供了支撐。
本研究由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所、浙江大學(xué)、北京師范大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜所、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳基因組所等多家單位合作完成。該研究成果得到了國家重點研發(fā)計劃“馬鈴薯兩減”、浙江省重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金項目資助。


