科技日報記者 馬愛平 通訊員 歐陽燦彬 周忠實
近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)業(yè)入侵生物預(yù)防與監(jiān)控創(chuàng)新團隊研究發(fā)現(xiàn)，豚草天敵昆蟲廣聚螢葉甲北京種群比廣西種群具有更強的耐寒能力，揭示了豚草天敵廣聚螢葉甲耐寒性快速適應(yīng)的生理與分子遺傳機制。該研究結(jié)果有助于指導(dǎo)在更高緯度地區(qū)豚草發(fā)生區(qū)，利用廣聚螢葉甲開展有效的生物防治工作。相關(guān)研究成果發(fā)表在《昆蟲科學(xué)》（Journal of Pest Science）上。
（廣聚螢葉甲低溫適應(yīng)性快速進(jìn)化機制示意圖）
豚草原產(chǎn)于北美洲，是一種惡性入侵雜草，在我國華南至東北的大部分地區(qū)均有分布。廣聚螢葉甲是豚草專一性天敵，對南方十幾個省區(qū)市的豚草起到了非常顯著的持續(xù)控制作用，有效抑制了豚草種群的擴張和蔓延。該團隊自2012年通過人工助遷的方式將廣聚螢葉甲從廣西來賓轉(zhuǎn)移至北京門頭溝地區(qū)釋放控制豚草，發(fā)現(xiàn)其在北京地區(qū)成功越冬并建立穩(wěn)定種群，說明其耐寒性在短期內(nèi)發(fā)生了快速適應(yīng)性變化。
通過對廣聚螢葉甲北京種群與廣西來賓種群為對象開展比較研究，發(fā)現(xiàn)北京種群成蟲體內(nèi)總糖、海藻糖、甘油、脂質(zhì)和脯氨酸等耐寒性物質(zhì)含量以及Tret1a、Tret1b、Tret1-2、P5CS和GST等耐寒關(guān)鍵基因表達(dá)水平均明顯高于廣西種群。經(jīng)遺傳雜交實驗，發(fā)現(xiàn)雜交子代成蟲的低溫保護(hù)劑和能源物質(zhì)含量均高于兩親本，或介于兩親本之間；Tret1a在雜交子代中的表達(dá)模式主要呈現(xiàn)負(fù)面效應(yīng)，其他4個基因的表達(dá)模式均呈現(xiàn)出積極或中等的效應(yīng)，推測Trets在雜交后代中的表達(dá)可能是性連鎖的，GST基因的表達(dá)具有超顯性優(yōu)勢。
該研究得到國家自然科學(xué)基金項目的支持。
（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所供圖）
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