在電影《聞香識女人》里,，盲人退役上校弗蘭克·斯萊德有一項(xiàng)特殊的技能，僅憑女人身上的香水味,，他就能辨認(rèn)她們的身份,，猜出她們的年齡、職業(yè),、性格,，甚至名字。這也是電影名字的由來,。類似的,，不僅僅人可以通過氣味分辨對方，對于昆蟲來說,，也同樣如此,。

5月8日，《分子生態(tài)資源（Molecular Ecology Resources）》在線發(fā)表了基因組所王桂榮團(tuán)隊(duì)和樊偉團(tuán)隊(duì)的研究論文,，題為“Chromosome-level genomes of two armyworms, Mythimna separata and Mythimna loreyi, provide insights into the biosynthesis and reception of sex pheromones（東方粘蟲和勞氏粘蟲的染色體水平基因組深化了對性信息素的生物合成和接收的理解）”,。該研究首次組裝了勞氏粘蟲的染色體級別基因組，并完善了東方粘蟲基因組,，找到了東方粘蟲,、勞氏粘蟲和草地貪夜蛾的性信息素生物合成和感受的關(guān)鍵基因。該研究有助于理解性信息素通訊的分化機(jī)制,，為開發(fā)新型環(huán)保的害蟲防控技術(shù)提供理論依據(jù),。

“性”的致命誘惑：性信息素在昆蟲防治中的作用

東方粘蟲和勞氏粘蟲是兩種常見的禾本科作物害蟲，寄主范圍包括稻米,、玉米,、小麥、甘蔗,、大麥和高粱,。兩種粘蟲在幼蟲階段的外觀相似，往往同時(shí)危害農(nóng)作物,，造成大量經(jīng)濟(jì)損失,。

雌蛾的性信息素是一類具有不同長度的碳?xì)浠衔?，在蛾類兩性交流中起到重要作用，雄蛾根?jù)雌蛾釋放的性信息素尋找配偶,。

對東方粘蟲和勞氏粘蟲往往采用農(nóng)藥防治,，造成環(huán)境污染和生態(tài)安全問題。與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比,，用性信息素引誘,、干擾或中斷害蟲交配有許多優(yōu)點(diǎn)，如物種特異性,，對哺乳動物無毒性，環(huán)境友好等,。東方粘蟲和勞氏粘蟲是近緣種,，但是性信息素組分差異極大。勞氏粘蟲與世界性害蟲草地貪夜蛾有著相同的主要組分與相似的比例,，會影響性信息素防控的效果,。因此對東方粘蟲、勞氏粘蟲開展基因組學(xué)研究,，能夠解析鱗翅目性信息素合成與接收的機(jī)制,，并促進(jìn)性信息防控手段的開發(fā)與改良。

東方粘蟲和勞氏粘蟲的基因組和進(jìn)化歷史

研究團(tuán)隊(duì)利用三代測序技術(shù)構(gòu)建了包括 W染色體在內(nèi)的東方粘蟲和勞氏粘蟲的參考基因組,。東方粘蟲和勞氏粘蟲的基因組序列總長分別為688.38 Mb和683.22 Mb,，分別含有17,549和16,977個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。W染色體上包含少量的基因和大量的轉(zhuǎn)座子序列,。轉(zhuǎn)座子序列的擴(kuò)張導(dǎo)致兩種粘蟲具有較大的基因組,。兩種粘蟲在大約10.5百萬年前發(fā)生了分化，染色體結(jié)構(gòu)仍然保持穩(wěn)定,。

圖1 | 兩種粘蟲的基因組組裝

合成和感受性信息素的關(guān)鍵基因

盡管勞氏粘蟲和草地貪夜蛾有相同的性信息素主要成分,，但其合成途徑不同。具體來說,，勞氏粘蟲和草地貪夜蛾使用了不同的脫飽和酶合成性信息素,。所有性信息素合成相關(guān)的基因都沒有喪失功能，這些基因的選擇性表達(dá)和作用順序造成了不同物種性信息素組分的異同,。此外研究還確定了信息素受體基因,，并推斷出它們感應(yīng)的性信息素成分。勞氏粘蟲和草地貪夜蛾的部分性信息素組分在傳統(tǒng)性信息素受體分支沒有對應(yīng)的受體,，進(jìn)一步證明部分性信息素組分可能由傳統(tǒng)性信息素受體分支以外的受體感知,。

圖2 | 東方粘蟲、勞氏粘蟲和草地貪夜蛾性信息素合成通路和關(guān)鍵的基因

基因組所樊偉研究員和王桂榮研究員為論文的通訊作者,，基因組所博士后趙浛博,、劉航瑋,、劉一鵬為文章的共同第一作者，該研究得到了該工作得到了深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目和深圳市大鵬新區(qū)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目的資助,。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1755-0998.13809