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(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所等單位合作，揭示了美國(guó)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(jìn)外來(lái)入侵種快速適應(yīng)新生境的假說(shuō)。該成果近日在線發(fā)表于《自然—生態(tài)與進(jìn)化 》。
美國(guó)白蛾起源于北美地區(qū)，目前已蔓延到北半球大部分國(guó)家和地區(qū)，是世界性檢疫害蟲(chóng)。自1979年在我國(guó)遼寧省丹東市首次被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，該害蟲(chóng)已擴(kuò)散到長(zhǎng)江流域，疫區(qū)涉及10余個(gè)?。ㄊ?、區(qū)），被列入我國(guó)首批外來(lái)入侵物種名單。
研究人員分析了美國(guó)白蛾在我國(guó)環(huán)渤海地區(qū)多個(gè)發(fā)生地點(diǎn)的群體遺傳學(xué)特征后發(fā)現(xiàn)，入侵我國(guó)的美國(guó)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(guó)之前，提示我國(guó)美國(guó)白蛾種群起源于其他國(guó)家的入侵種群而非由原發(fā)地直接輸入。
研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，功能多樣性可能在美國(guó)白蛾入侵過(guò)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(jué)受體（主要是苦味受體）基因顯著擴(kuò)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(jué)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(guó)白蛾快速適應(yīng)新生境的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)美國(guó)白蛾低齡幼蟲(chóng)的絲腺具有特殊的表達(dá)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(guó)白蛾絲腺發(fā)育的重要基因。
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