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重大突破!福建农林大学破译茶小绿叶蝉基因组
时间:2021-07-19  来源:中国农科新闻网  作者:未知 

福建日报·新福建客户端7月16日讯(记者 李珂)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。

茶小绿叶蝉也叫做小贯小绿叶蝉,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,由于茶小绿叶蝉的为害,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。

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,与小绿叶蝉抗药性的产生息息相关。

重大突破!福建农林大学破译茶小绿叶蝉基因组

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)

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。

据介绍,2019年开始,该研究团队大量收集遍布中国四大茶区55个茶小绿叶蝉群体样本,通过基因组重测序和群体基因组的比较研究,发现在受自然选择的基因中,约92%的基因受到平衡选择作用。说明茶小绿叶蝉不同群体间的遗传多样性很高,具有适应不同生境条件的强大能力。此外,通过群体基因组的数据分析,进一步发现茶小绿叶蝉的地理集群与我国的四大茶区没有相关性。茶小绿叶蝉可分为3个地理群体,分别是东部群体、中南部群体和云南群体,其中云南群体明显区别于其他两个地理群体。

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