科学家成功绘制出蚜虫基因组图谱

国际蚜虫基因组联盟已成功地对农业害虫“蚜虫”进行了基因组测序。根据对蚜虫基因信息的解读，研究人员期冀将来能开发出防治蚜虫的有效方法。该研究成果发表于2月23日美国《公共科学图书馆·生物学》杂志的网络版上。

　　蚜虫是以植物的韧皮部流体为食物的小型昆虫，不但以集团形式吸取植物的养分，而且是传播植物病毒的媒介，给全世界农作物带来巨大灾害。蚜虫能够收纳合成营养成分的共生细菌，并从一亿年前逐代相传，因此与各种微生物有着密切的关系。蚜虫还可以适应环境条件的变化，不断在单性繁殖和有性繁殖之间切换，变换自如地产生出各种表现形态。蚜虫因为具有非常奇特的生物学特性，也因而成为基础生物学研究重要的生物模型。

　　国际蚜虫基因组联盟的研究小组在北美采集到“豌豆蚜虫”，并提取其DNA，利用鸟枪测序法（shotgun sequence method）对其基因序列进行排序。在全基因组5亿个碱基对中，绘制了其中约4亿5000万个碱基对的序列图谱。国际研究小组利用计算机对遗传基因进行了预测，并对其中部分基因实行了手动结构验证，以对自动预测结果进行修正。

　　结果发现，蚜虫在昆虫中具有数量最多的遗传基因35000个。研究人员证实蚜虫具有非常独特的基因组特性：大量基因重复，重复基因在昆虫中属最多，约达2500组，总数13000个基因；免疫相关基因大量缺失；代谢相关基因组与蚜虫巴克纳氏菌构成辅助代谢体系；从共生细菌获得10种以上的基因，多发现于菌细胞。

　　研究人员认为，大量重复基因的发现，如单性生殖基因、信号传输复制基因和对病毒媒介起重要作用的膜输送相关基因，对揭开蚜虫独特特性的分子基础起到了重要作用。蚜虫放弃对来自外部微生物的攻击能力，使其成功地与各种微生物形成共生。蚜虫与共生细菌等各种异种生物就像一个生物一样协调代谢，构筑成二者不可分的关系。

　　人们一般使用药物对蚜虫进行防治，但化学药物防治害虫损害人类健康及增加环境的负担。近年来，已出现了对农药具有耐药性的蚜虫群。此次蚜虫基因组测序研究，不但使人们对蚜虫的特异生物学特性有了更深入的了解，还将对发生学、进化学、生态学、动物学、微生物学等生物学的广泛领域造成了巨大影响。（陈超） (责任编辑：glia)

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