[00145896]鳞翅目昆虫迁飞的遗传学研究

迁飞是昆虫重要的适应性行为,以利于其扩大种群、应对四季交替,并在客观上造成害虫发生面积的扩大和不确定性。虽然迁飞一直是国内外昆虫学研究领域的热点问题,但多限于宏观水平和生态角度。本研究以昆虫各类群中迁飞行为多样性最为丰富的鳞翅目昆虫为研究对象,从进化的角度和分子水平开展工作。研究内容包括：（1）在鳞翅目蛾类害虫中鉴定迁飞相关基因;（2）在鳞翅目驯化物种中探讨昆虫飞行能力缺失的分子机制;（3）揭示鳞翅目昆虫迁飞行为多样性的形成机制和迁飞相关基因的进化格局。 在项目经费的资助和团队成员的共同努力下,我们在以上三方面研究内容中均取得重要进展。我们构建了高质量的迁飞蛾类物种——小地老虎、东方粘虫等基因组草图,为功能研究奠定了重要基础;通过比较基因组和转录组分析,发现生物节律、磁感应和激素调控相关基因在蛾类物种迁飞过程中发挥重要作用;通过群体遗传学研究,揭示了害虫迁飞种群的演化特征。对世界范围内家蚕品系和野蚕种群进行全基因组重测序,首次揭示了家蚕驯化的精细历史;鉴定了人工选择过程中与家蚕行为、表型变异相关的基因;通过构建家蚕和野蚕的杂交群体,利用遗传连锁分析定位到10余个与家蚕飞行能力退化相关的候选基因。通过比较鳞翅目迁飞和非迁飞物种,揭示了生物钟和磁感应相关基因在鳞翅目昆虫中的演化格局,拓展了迁飞研究的视角。以上研究成果为害虫的基础研究提供了广泛的基因组信息和遗传改造平台,为进一步的机理研究提供了切入点;揭示的家蚕驯化历史和部分迁飞害虫种群的遗传特征对益虫利用和害虫防治具有指导意义;鉴定到的迁飞相关基因为害虫生物防治提供了潜在的靶点。相关成果发表于国际重要学术期刊《自然-生态与演化》（2篇）、《自然-通讯》等,研究成果获首页推荐及多家大众媒体的报道。