11日，從中國林科院獲悉，該院專家成功構(gòu)建出包含30條染色體的馬尾松毛蟲高質(zhì)量基因組，日前該成果在《分子生態(tài)資源》雜志在線發(fā)表。這是枯葉蛾科昆蟲的首次基因組解析，將為馬尾松毛蟲和其他枯葉蛾科昆蟲的功能和進(jìn)化研究提供重要依據(jù)。
馬尾松毛蟲是我國發(fā)生范圍最廣、危害面積最大的針葉林食葉害蟲，其幼蟲取食松針。蟲害爆發(fā)期間連片松林在數(shù)日內(nèi)被蠶食精光，遠(yuǎn)看枯黃、焦黑，如同火燒一般，被稱為“不冒煙的森林火災(zāi)”。但從松毛蟲內(nèi)部分子機(jī)理探索其成災(zāi)機(jī)理目前還鮮有報(bào)道。
該研究通過對(duì)馬尾松毛蟲的基因組進(jìn)化、基因擴(kuò)張收縮分析后發(fā)現(xiàn)，馬尾松毛蟲有2104個(gè)基因家族發(fā)生擴(kuò)張，1900個(gè)基因家族發(fā)生收縮。擴(kuò)增的基因家族中與外源化合物降解和解毒系統(tǒng)相關(guān)的基因顯著富集。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，馬尾松毛蟲和歐洲重要針葉林食葉害蟲松異舟蛾同樣有細(xì)胞色素P450基因的擴(kuò)張現(xiàn)象，表明馬尾松毛蟲P450基因，尤其是CYP3家族基因可能與松針抗性化合物的耐受性有關(guān)。
論文第一作者、中國林科院副研究員張?zhí)K芳表示，馬尾松樹體本身分泌的松脂、松香等化合物在物理性和化學(xué)性上能阻擋大部分害蟲對(duì)其危害，但松毛蟲卻可以依附其生存，并在大面積爆發(fā)后造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)破壞。從基因水平上研究分析松毛蟲的成災(zāi)機(jī)理，掌握其演變發(fā)生規(guī)律，控制害蟲的種群數(shù)量，或?qū)⑦_(dá)到“蟲不成災(zāi)”的防控目的。(記者馬愛平通訊員宋平陳力)
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