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華大基因公布“糧食殺手”草地貪夜蛾染色體級別基因組

2019-06-19 09:26:28  來源:新京報  作者:林子
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  新京報訊(記者 林子 康佳)自今年年初以來,一只飛蛾的遷徙引起了國內農業部門高度緊張。

  6月4日凌晨,農業農村部發布《關于做好草地貪夜蛾應急防治用藥有關工作的通知》顯示,草地貪夜蛾2019年1月由東南亞侵入我國云南、廣西,目前已在18個省(區、市)發現,嚴重威脅我國農業及糧食生產安全。

  6月18日,華大基因發布消息稱,深圳華大生命科學研究院和云南農業大學共同牽頭,聯合中國科學院動物研究所、廣東省農科院、青島農業大學等多個單位共同成立研究小組,對入侵中國的草地貪夜蛾進行全基因組測序研究,并于近日完成了基因組構建,全球首次公布了草地貪夜蛾的高質量染色體水平的基因組。

  華大基因方面表示,研究組目前正在開展針對草地貪夜蛾的進一步研究,包括進一步的抗農藥分子機制研究等,同時研究組也希望同國內更多相關的科研院所進一步開展合作,充分發掘、利用基因組數據,推動草地貪夜蛾的科學防治,提高防治效率,降低其可能造成的危害。

  據了解,草地貪夜蛾是聯合國糧農組織全球預警的跨國界遷飛性農業重大害蟲,已經對全球近100個國家和地區造成了農作物危害。

  2019年1月,該物種由東南亞侵入我國云南、廣西,目前已在18個省(區、市)被發現,覆蓋我國200余萬畝糧食產區。此外,草地貪夜蛾繁殖能力是一般害蟲的2-5倍,且遷移能力極強,成年的草地貪夜蛾一晚能飛行100公里,加上季風因素對其遷移速度的助推,當前已經在全國形成了迅猛擴展之勢。

  同時,由于在當前的防治過程中發現,草地貪夜蛾有明顯的抗藥性,而我國目前還沒有防治該害蟲的登記農藥,因此草地貪夜蛾已對我國當前的農業及糧食生產安全造成了嚴重威脅。我們亟須通過包括基因組學在內的前沿科學研究,加深對該物種的認識,從而找到根源上防治該入侵物種的關鍵路徑。

  今年5月,針對草地貪夜蛾的迅速發展態勢,國內多個單位共同成立研究小組,迅速開展了樣本采集和基因測序工作。

  6月13日,新京報記者從農業農村部了解到,農業農村部召開全國草地貪夜蛾防控工作推進落實視頻會議。農業農村部部長韓長賦在會上強調,各級農業農村部門要把防控草地貪夜蛾作為當前農業農村工作的大事要事急事來抓,全面監測預警,及時有效處置,確保草地貪夜蛾不大規模遷飛、不大面積連片成災,堅決打贏草地貪夜蛾防控攻堅戰,全力保障糧食和農業生產安全。

  基于華大集團旗下華大智造自主研發的基因測序儀(MGISEQ-2000),研究組在獲得樣品之后4天內完成了單管長片段全基因組測序(stLFR技術)以及染色體構象捕獲測序(Hi-C),并在兩周內完成了數據分析,完成全球首個草地貪夜蛾染色體級別的基因組組裝,無論在基因組完整性還是基因集的完整性上,均超過了當前已有成果。同期完成全基因組測序的有采自云南和廣東的草地貪夜蛾各兩只,公布的數據包括了一雌一雄兩只蛾的完整基因組數據,整體數據量超過了1.5 Tb。

  雖然聯合研究組制訂的整體研究計劃還在進一步開展中,目前在基因組測序方面取得的進展已經為該害蟲的防治工作提供了一定的可借鑒信息。

  在構建的草地貪夜蛾基因組上,研究團隊在該物種的12516個基因家族發現了細胞色素p450和谷胱甘肽巰基轉移酶兩個基因家族嚴重擴張,其中細胞色素p450基因家族與解毒功能密切相關,推測主要控制其高度雜食性,而谷胱甘肽巰基轉移酶基因家族與抗藥性密切相關,推測主要驅動其農藥抗性。

  新京報記者 林子 康佳 編輯 劉曉陽 校對 付春愔

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