福建农林大学:治理小菜蛾 先得看气候

刘天慈 2021-12-13

       作者:温才妃

       福建农林大学闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室尤民生、尤士骏团队在前期对全球55个国家和地区114个样点采集的小菜蛾样本进行全基因组重测序的基础上,利用景观基因组学方法和基因编辑技术,预测和验证了全球小菜蛾的气候适应性。研究成果近日发表于《自然—通讯》。

       研究人员对小菜蛾适生区的357个个体重测序数据进行景观基因组学分析,共鉴定到3648个潜在的气候适应性位点。通过广义不相似性模型建模,拟合气候适应性位点与气候变量之间的关系,发现全球小菜蛾的遗传变异具有一定的纬度相似性,且温度在小菜蛾的气候适应性遗传变异中起到了重要作用。这表明来自同一纬度的小菜蛾群体具有相似的遗传组成。

       研究人员采用一种被称为“遗传补偿”的指标来探究哪些地方的小菜蛾在遗传上更“脆弱”,即更容易受到气候变化的影响。他们发现,遗传补偿较高的群体更容易受到气候变化的影响,需要更多的遗传变异以适应环境的变化,并预测在2050年温室气体排放情景RCP8.5下,大多数小菜蛾种群的遗传补偿较低。此外,在2050年的未来气候背景下,全球大部分地区小菜蛾的栖息地适合度不会发生剧烈变化,很大可能将保持现有的为害状态。

       最后,研究人员首次利用基因编辑手段验证气候适应性基因在温度变化中的作用,发现小菜蛾类钙黏蛋白(PxCad)基因具有调控小菜蛾温度适应性的功能,PxCad突变品系的低温耐受性明显低于野生品系小菜蛾。

       该成果为未来小菜蛾防治提供了指导,也为宏观大数据分析和微观基因功能验证相结合解析物种的环境适应性机制,提供了可借鉴的技术手段。

       相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-021-27510-2

       来源:中国科学报

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