飛蝗是世界性的重要農(nóng)業(yè)害蟲，取食水稻、小麥、玉米、高粱、谷子等多種禾本科植物。當(dāng)蝗災(zāi)暴發(fā)時(shí)，蝗蟲可形成高密度蝗群并可以長距離遷飛。近百年來，科學(xué)家們一直致力于揭示蝗災(zāi)暴發(fā)的機(jī)制。

 

　　中科院動(dòng)物所康樂研究組采用新一代測(cè)序技術(shù)，獲得迄今人類破譯的最大動(dòng)物基因組—飛蝗基因組圖譜。飛蝗基因組大約有17300個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，是人類的兩倍多，約是果蠅基因組的30倍。研究發(fā)現(xiàn)，與其它已測(cè)序的昆蟲物種相比，飛蝗基因組中參與脂肪酸合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝過程的許多基因家族發(fā)生明顯擴(kuò)增，因?yàn)橹舅崾谴蠖鄶?shù)長距離遷飛昆蟲的能量物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)解釋了飛蝗擁有長途飛行能力的遺傳基礎(chǔ)。此外，飛蝗中一類被稱為糖苷鍵轉(zhuǎn)移酶的代謝解毒酶類，其基因數(shù)目在所有已測(cè)序昆蟲中是最多的。這類酶能降解禾本科植物中存在的特定次生代謝物。這就能解釋為什么飛蝗以禾本科植物為食物?；认x的大規(guī)模群居是成災(zāi)的主要原因，研究發(fā)現(xiàn)，其調(diào)控神經(jīng)可塑性的基因在表達(dá)量、DNA甲基化及可變剪切方面都有明顯變化，這些基因可能在控制飛蝗形成大的群體過程中發(fā)揮重要功能。研究組還通過生物信息學(xué)方法，預(yù)測(cè)了51個(gè)潛在的藥物靶點(diǎn)基因，可用于后續(xù)的藥物篩選。

 

　　本項(xiàng)工作由中科院動(dòng)物所、深圳華大基因研究院和中科院北京生命科學(xué)研究院等共同完成。