打破防治壁垒!两类棉蚜基因组数据由扬大教授成-治理研究

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打破防治壁垒!两类棉蚜基因组数据由扬大教授成

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交汇点讯近期，《分子生态资源》杂志在线发表了扬州大学园艺与植物保护学院杨益众教授课题组的最新成果。经过研究，团队发现并公布了两种类型棉蚜高质量染色体水平基因组图谱。

棉蚜是一种广泛分布于世界各国的常见害虫，它们通过直接取食和分泌蜜露对棉花等多种重要经济及园艺作物造成损失，除此之外，棉蚜也是包括瓜类病毒在内的多种植物病毒传播载体。棉蚜不仅转主危害，它们在取食为害作物的同时，还会传播多种植物毒病，加重农业生产的损失。蚜虫体型小，繁殖快，一般情况下，初生的若蚜五天便可发育为成蚜，成蚜接着开始繁殖下一代，不仅如此，在多数时间里，棉蚜营孤雌生殖，即所有棉蚜都是无需交配即可产仔的雌蚜。面对这种严峻的情况，为了控制棉蚜危害，杨教授课题组致力于棉蚜基因研究，对棉蚜的预测预报和防治方面提供帮助。

据了解，农业生产中蚜虫的抗药性发展速度非常快，现已对多种类型农药产生抗药性。所以科研人员急需了解棉蚜的爆发为害机制，开发新型绿色防治技术。在研究过程中，杨益众团队应用了最新的昆虫基因组测序策略。他们利用二代+三代测序和Hi-C技术，构建了两个高质量染色体水平的棉蚜基因组。通过分析棉蚜的基因组信息，人们可以深入了解棉蚜为何能快速繁殖、如何从无翅蚜转变成有翅蚜、如何对农药产生抗性等棘手问题。这将打破原有知识壁垒，获得一把防治棉蚜新技术的钥匙，开启棉蚜防治的新篇章。

棉蚜作为重要害虫，不但为害棉花，还为害黄瓜等瓜类经济作物。在过去，科学家们发现为害棉花和瓜类的棉蚜出现了一定程度的分化。这两种类型的棉蚜相互转接寄主后，其存活率及繁殖力均明显下降且不能建立种群。杨益众教授课题组通过对获得的两种类型的棉蚜基因组进行分析，证实两种类型棉蚜在基因组水平出现了显著分化，时间在新近纪(大约数百万年前)。随着演化的进程，两类棉蚜的基因发生大规模的扩张和收缩，以此来适应不同的生活环境。结果表明，取食瓜类棉蚜的性染色体序列比取食棉花的棉蚜性染色体序列长13%左右。此外，两种类型棉蚜嗅觉和味觉受体基因经历了有差异的复制和扩张，有两个谷胱甘肽S-转移酶基因仅在Hap3中进行了单基因复制。在两种类型棉蚜间，细胞色素P450单氧化酶CYP3家族存在高度差异的基因串联复制和倒置事件。两种类型棉蚜基因组的组装完成，为研究蚜虫种群进化、寄主适应性和抗药性提供了重要资源。

杨益众团队完成的两类棉蚜基因组解析工作，无论是对于农业生产方面，还是生物进化研究方面都具有重要意义。为今后探寻自然规律，发展棉蚜绿色防控技术打下坚实的基础。

通讯员张雨欣薛呈瑞焦义云

编辑: 张晨

【来源:新华日报交汇点】

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