《中国农业大学揭示草地贪夜蛾快速入侵的适应性机制》

  • 编译者: 李周晶
  • 发布时间:2024-10-29
  • 草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)是联合国粮农组织全球预警的重大迁飞性、暴食性农业害虫,原产于美洲热带和亚热带地区,自2016年入侵非洲以来,已迅速扩散到东亚、东南亚以及大洋洲等地。草地贪夜蛾根据寄主偏好性分为水稻型和玉米型两种生物型,不同生物型在基因组上存在明显差异。尽管两种生物型之间的杂交已被广泛记录,但这种杂交是否影响该物种的入侵和适应能力尚不清楚。中国农业大学植物保护学院研究团队利用来自全球四大洲的不同亚型草地贪夜蛾样本及大规模群体基因组数据解析了该物种在全球快速入侵的基因组适应性机制,研究成果于9月30日在国际知名学术期刊《Journal of Advanced Research》上。

    该研究收集了全球范围内432个草地贪夜蛾样本的全基因组测序数据,涵盖了该物种美洲原生地和非洲、东亚、东南亚等主要入侵地,并重点对中国的入侵样本进行了测序。对原生地和入侵地种群遗传特征的分析显示,不同生物型的杂交可能显著提高了入侵地种群的遗传多样性。进一步对与入侵过程相关的基因组自然选择信号的分析发现,与环境压力响应、解毒代谢过程和能量供应相关的基因位点在不同入侵地种群都受到选择。对原生地种群的选择分析揭示了入侵过程中受到选择性清除的基因位点可能在原生地由平衡选择维持了高度的多态性,使入侵地种群更易通过遗传瓶颈。同时,研究还发现了70个与脂质代谢和解毒过程相关的关键基因,这些基因在美洲到非洲的初次入侵过程中经历了选择性清除,但在非洲到亚洲的二次入侵中恢复了多态性,表现出多样化选择特征。进一步的研究结果表明不同生物型的杂交对关键基因多态性的维持起到了重要的作用。

    该研究通过群体基因组学的方法解析了不同生物型杂交在维持草地贪夜蛾入侵地遗传多样性中的作用,同时揭示了原生地平衡选择对其全球入侵过程的重要贡献。这一发现不仅阐明了这一全球性入侵害虫实现快速扩散的遗传基础,还为具有种内多态性的物种如何快速适应新环境提供了新的见解。

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    • 编译者:zhangyi8606
    • 发布时间:2020-10-09
    • 2月7日,北京大北农科技集团股份有限公司(下称“大北农”,002385)发布投资者关系活动记录表称,公司DBN9936抗虫耐除草剂玉米已获批农业农村部的农业转基因生物安全证书,但是接下来还需要农业农村部颁发品种权的相关证书之后才可以正式推广。如果今年草地贪夜蛾危害程度较深,该转基因玉米品种审批有望加快。 大北农称,公司获批的DBN9936抗虫耐除草剂玉米为第一代转基因玉米,其对草地贪夜蛾有60%的抗性,第二代转基因玉米可以做到100%抗草地贪夜蛾,已经基本走完前面的安全证书必须流程,仅剩申请安全证书这一个步骤。对于第一代品种,农业农村部三年来已对其进行了测试,积累了一定的实验数据,如果今年草地贪夜蛾危害程度较深的话,可能会加快品种权相关证书的审批。 草地贪夜蛾是世界十大植物害虫之一,繁殖能力强且破坏力极强。该种害虫于2018年12月首次迁飞进入我国云南西部地区,并在2019年4月份以后形成常态性大规模迁入的态势,对我国玉米田造成了极大危害。农业农村部去年9月发布的数据显示,全国有25个省份发现草地贪夜蛾,见虫面积1500多万亩,实际危害面积246万亩。 中国农业科学院副院长吴孔明去年12月在农业基础性长期性科技工作会议上表示,2020年贪夜蛾发生的程度数量和去年相比会明显增加,有可能在4月初就到达长江流域,到5月份到达黄河流域,6月份到达东北。全国农技中心1月也发布通知称,2020年草地贪夜蛾北迁时间更早、发生区域更广、危害程度更重,要加强相关监控防治。 国产转基因植酸酶玉米研发专家、中国农科院生物技术研究所研究员陈茹梅此前接受澎湃新闻采访时表示,国内转基因玉米时隔十年再获生物安全证书,首先是对转基因领域科研成果的一种认可,其次也可能是为应对草地贪夜蛾这一实际生产过程中遇到的问题。 1月21日,农业农村部科技教育司发布2019年农业转基因生物安全证书(生产应用)批准清单,其中包括大北农的DBN9936抗虫耐除草剂玉米以及杭州瑞丰生物科技有限公司和浙江大学联合申报的双抗12-5玉米。这标志着上述两种转基因玉米品种具备农业转基因生物安全性,可用于农业生产和农产品加工,但还需要通过品种审定并获得种子生产和经营许可证,才能大规模商业化种植。正常程序下市场准入审核周期约为1至2年。 大北农表示,转基因玉米相较于普通的杂交玉米会增收10%-20%左右,全球情况基本一致,公司玉米转基因技术和大豆生物技术达到同等国际先进水平。大北农将参考美国转基因种子的发展经验,计划与下游种子企业合作,将抗虫抗病等性状回交至下游种子企业的品种中。具体的商业化付费模式后期公司会根据国内情况商定。 2月7日收盘,大北农报收于5.98元,下跌2.76%。
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    • 编译者:任洁
    • 发布时间:2023-08-06
    • CABI与赞比亚农业研究所(ZARI)和赞比亚大学(UNZA)合作,正在启动一个由澳大利亚国际农业研究中心(ACIAR)资助的项目,以倡导对赞比亚农村毁灭性的草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)进行基于村庄的生物控制。该项目将帮助小农户生产自己使用更安全、更环保的产品,以应对可能破坏玉米作物的害虫,从而帮助改善生计,并确保更大的粮食安全。将特别关注社区的妇女和年轻农民,该项目将寻求对生物控制剂进行更多的实地试验,作为综合害虫管理(IPM)计划的一部分,以减少对更多有毒化学农药的需求。该项目在赞比亚卢萨卡的洲际酒店正式启动,包括来自一系列合作伙伴的代表,包括ZARI、UNZA、外交部、农业部(MOA)、植物检疫和植物检疫服务(PQPS)、国家农业信息服务(NAIS)、世界粮食计划署(WFP)、欧盟和GIZ。草地贪夜蛾已成为赞比亚最具破坏性的入侵物种之一,该国至少98%的小农户在每个种植周期都受到害虫的影响。估计年损失约为1.59亿美元。草地贪夜蛾有一系列可能的生物控制选择,包括杆状病毒和致病性真菌,以及已确定在害虫上成功发育的15种局部寄生虫物种。