美國白蛾入侵分子機制獲揭示

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來源：中國科學(xué)報

2019-01-03

中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所詹帥研究組、黃勇平研究組與中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護研究所等單位合作，揭示了美國白蛾入侵種群的群體遺傳學(xué)特征，并提出了代謝可塑性促進外來入侵種快速適應(yīng)新生境的假說。該成果近日在線發(fā)表于《自然—生態(tài)與進化》。

美國白蛾起源于北美地區(qū)，目前已蔓延到北半球大部分國家和地區(qū)，是世界性檢疫害蟲。自1979年在我國遼寧省丹東市首次被發(fā)現(xiàn)以來，該害蟲已擴散到長江流域，疫區(qū)涉及10余個?。ㄊ小^(qū)），被列入我國首批外來入侵物種名單。

研究人員分析了美國白蛾在我國環(huán)渤海地區(qū)多個發(fā)生地點的群體遺傳學(xué)特征后發(fā)現(xiàn)，入侵我國的美國白蛾種群在基因組水平呈現(xiàn)典型的“瓶頸效應(yīng)”，溯祖分析顯示種群收縮始于其傳入中國之前，提示我國美國白蛾種群起源于其他國家的入侵種群而非由原發(fā)地直接輸入。

研究人員進一步研究發(fā)現(xiàn)，功能多樣性可能在美國白蛾入侵過程中發(fā)揮重要作用，功能多樣性最為顯著的基因富集到的通路幾乎全部與糖代謝相關(guān)，其味覺受體（主要是苦味受體）基因顯著擴張，苦味受體基因的功能多態(tài)性高于其他化學(xué)感應(yīng)受體和基因的總體水平。由此，研究人員推斷經(jīng)味覺受體和糖代謝通路變異調(diào)節(jié)的代謝可塑性可能在美國白蛾快速適應(yīng)新生境的過程中發(fā)揮重要作用。同時，研究人員發(fā)現(xiàn)美國白蛾低齡幼蟲的絲腺具有特殊的表達格局，并鑒定到保幼激素通路、轉(zhuǎn)錄因子等特異性調(diào)節(jié)美國白蛾絲腺發(fā)育的重要基因。

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