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重大突破!福建农林大学破译茶小绿叶蝉基因组
发布日期:2021-07-22 09:52   来源:未知   阅读:

  福建省安溪县红星茶场生态茶园(右上角为茶小绿叶蝉成虫) 福建农林大学 供图

  台海网7月20日讯 据福建日报报道 美国国家生物信息中心和中国国家基因组科学数据中心近日同时上线了福建农林大学尤民生教授科研团队完成的首个染色体级别的茶小绿叶蝉参考基因组。该团队在此基因组基础上,揭示了茶小绿叶蝉对不同茶树品种、不同生境条件的适应性机制以及体内抗药性的产生机理。

  茶小绿叶蝉也叫作小贯小绿叶蝉,其各个虫态均能为害茶树。茶树受其病害严重时导致茶芽枯死脱落,茶树冠顶部呈火烧状,被称为“叶蝉烧”。据统计,受茶小绿叶蝉的危害,我国长江中下游茶区每年茶产量损失约为15%~50%,重灾年份甚至会出现无茶可收的现象。

  目前,针对该虫的防控手段仍然依靠大量使用化学杀虫剂,化学杀虫剂的大量使用不仅降低了茶叶品质,给人类健康带来威胁外,还使茶小绿叶蝉产生了严重的抗药性,导致许多茶叶产区陷入农药越用越多、虫害愈演愈烈的恶性循环,同时,农药残留更是引起了污染土壤和水资源、破坏生物多样性等一系列的生态、环境和社会问题。

  据研究人员介绍,本次发布的茶小绿叶蝉基因组,是目前半翅目昆虫基因组组装连续性、完整性最好的基因组。研究人员进一步使用Hi-C技术,把基因组组装提升到染色体水平,基于聚类热图,可以明显地分为10个染色体组,且对角线以外的区域噪声较少,说明染色体水平组装效果较好。研究人员发现,茶小绿叶蝉体内的嗅觉受体CSP基因家族产生了明显的扩增且在染色体上出现成簇排列的现象,这与该虫识别、定位茶树气味密切相关。此外,茶小绿叶蝉体内的P450基因家族中的CYP3和CYP4亚家族出现显著特异性扩增,而这两个家族是昆虫体内重要的解毒基因亚家族,与茶小绿叶蝉抗药性的产生息息相关。

  专家认为,茶小绿叶蝉基因组的破译为阐明害虫的进化历史和灾变机理提供了理论依据,对害虫绿色防控、减量使用农药和茶叶安全生产具有十分重要的意义。

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