浙大团队发现影响昆虫繁殖能力的“外来基因”

浙江大学农业与生物技术学院昆虫科学研究所的最新研究发现，蛾类、蝴蝶等昆虫从细菌身上获得了一种基因，这种“外来基因”对其求偶行为、繁殖能力起到关键作用，这一机制的发现为农业害虫防控提供了新思路。相关论文于18日发表于《细胞》杂志。

浙江大学农业与生物技术学院研究员沈星星介绍，昆虫的遗传基因，一般认为是从父母中直系垂直遗传得来，但许多微生物在与昆虫共生时，会悄悄将其基因传递给昆虫。这类跨物种的“外来基因”，也被称为“水平转移基因”。

在该项研究中，研究人员对218个高质量的昆虫基因组开展系统分析和研究，并对近50万个基因样本进行了大数据分析和筛查，共鉴定获得了1410个“外来基因”。

图为蔬菜害虫小菜蛾。（图片由浙江大学提供）

沈星星说，在218个昆虫基因组中，农业害虫获得的“外来基因”较多。这类基因往往具备功能性，其中占比最高的“外来基因”是蛾类和蝴蝶从李斯特菌中获得的基因。

研究人员通过基因编辑手段进一步实验发现，如果缺少这种从李斯特菌中获得的“外来基因”，蛾类和蝴蝶的求偶能力会下降，后代数目也会急剧减少。“以重要蔬菜害虫小菜蛾为例，缺少该基因的小菜蛾在生长发育正常的情况下，后代减少了70%。”浙江大学农业与生物技术学院研究员黄健华说。

研究人员表示，“外来基因”影响昆虫繁殖能力的机制将有助于寻找害虫防控新靶标和关键环节。“例如针对关键基因制造生物农药，通过破坏昆虫体内基因作用过程，实现对农业害虫的绿色防控。” 沈星星说。（记者朱涵）