

福建省安溪縣紅星茶場(chǎng)生態(tài)茶園(右上角為茶小綠葉蟬成蟲(chóng)) 福建農(nóng)林大學(xué) 供圖
美國(guó)國(guó)家生物信息中心和中國(guó)國(guó)家基因組科學(xué)數(shù)據(jù)中心近日同時(shí)上線了福建農(nóng)林大學(xué)尤民生教授科研團(tuán)隊(duì)完成的首個(gè)染色體級(jí)別的茶小綠葉蟬參考基因組。該團(tuán)隊(duì)在此基因組基礎(chǔ)上,,揭示了茶小綠葉蟬對(duì)不同茶樹(shù)品種,、不同生境條件的適應(yīng)性機(jī)制以及體內(nèi)抗藥性的產(chǎn)生機(jī)理。
茶小綠葉蟬也叫作小貫小綠葉蟬,,其各個(gè)蟲(chóng)態(tài)均能為害茶樹(shù),。茶樹(shù)受其病害嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致茶芽枯死脫落,茶樹(shù)冠頂部呈火燒狀,,被稱(chēng)為“葉蟬燒”,。據(jù)統(tǒng)計(jì),,受茶小綠葉蟬的危害,,我國(guó)長(zhǎng)江中下游茶區(qū)每年茶產(chǎn)量損失約為15%~50%,重災(zāi)年份甚至?xí)霈F(xiàn)無(wú)茶可收的現(xiàn)象,。
目前,,針對(duì)該蟲(chóng)的防控手段仍然依靠大量使用化學(xué)殺蟲(chóng)劑,化學(xué)殺蟲(chóng)劑的大量使用不僅降低了茶葉品質(zhì),,給人類(lèi)健康帶來(lái)威脅外,,還使茶小綠葉蟬產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗藥性,導(dǎo)致許多茶葉產(chǎn)區(qū)陷入農(nóng)藥越用越多,、蟲(chóng)害愈演愈烈的惡性循環(huán),,同時(shí),農(nóng)藥殘留更是引起了污染土壤和水資源,、破壞生物多樣性等一系列的生態(tài),、環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題。
據(jù)研究人員介紹,,本次發(fā)布的茶小綠葉蟬基因組,,是目前半翅目昆蟲(chóng)基因組組裝連續(xù)性、完整性最好的基因組,。研究人員進(jìn)一步使用Hi-C技術(shù),,把基因組組裝提升到染色體水平,,基于聚類(lèi)熱圖,可以明顯地分為10個(gè)染色體組,,且對(duì)角線以外的區(qū)域噪聲較少,,說(shuō)明染色體水平組裝效果較好。研究人員發(fā)現(xiàn),,茶小綠葉蟬體內(nèi)的嗅覺(jué)受體CSP基因家族產(chǎn)生了明顯的擴(kuò)增且在染色體上出現(xiàn)成簇排列的現(xiàn)象,,這與該蟲(chóng)識(shí)別、定位茶樹(shù)氣味密切相關(guān),。此外,,茶小綠葉蟬體內(nèi)的P450基因家族中的CYP3和CYP4亞家族出現(xiàn)顯著特異性擴(kuò)增,而這兩個(gè)家族是昆蟲(chóng)體內(nèi)重要的解毒基因亞家族,,與茶小綠葉蟬抗藥性的產(chǎn)生息息相關(guān),。
專(zhuān)家認(rèn)為,茶小綠葉蟬基因組的破譯為闡明害蟲(chóng)的進(jìn)化歷史和災(zāi)變機(jī)理提供了理論依據(jù),,對(duì)害蟲(chóng)綠色防控,、減量使用農(nóng)藥和茶葉安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。
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