豌豆蚜的成功基因组测序是生态和农业研究的突破

一个特别的问题 昆虫分子生物学 举报了重要植物害虫基因组的具体方面的详细分析,豌豆蚜虫。分析基于PLOS生物学中蚜虫基因组序列的出版,是提高我们对昆虫生态和演变的理解的重要措施,以控制这些重要植物害虫的重要意义。

豌豆蚜虫的测序,Acyrthosiphon Pisum,Genome是昆虫科学家的主要里程碑。迄今为止,所有已测序的昆虫基因组都是Holomomabolus种类,例如苍蝇,蜜蜂,蚂蚁,蝴蝶和黄蜂。豌豆蚜是一群昆虫的成员,比苍蝇和蜜蜂等更古老,并且与无翼昆虫密切相关,这些昆虫被认为是从第一昆虫直接进化的。豌豆蚜虫在昆虫树内的这种独特的位置将为了解昆虫生物学和进化的重要键。

“蚜虫是经济上非常重要的昆虫,因为它们包含了一系列农业和林业害虫以及一些医学上重要的物种,”在特殊问题的社论中,来自牛津大学的查尔斯戈弗雷教授。“豌豆蚜虫是,正如名字所示,豌豆和其他豆类的害虫虽然不会导致Peach-potato蚜虫等相关物种的主要经济损失。”

豌豆蚜虫对生态学家特别感兴趣,因为蚜虫群体可以开发专门化不同的食物厂。当人口选择新植物与植物结肠结肠导致平衡的基因流量导致均衡的基因流动,这会导致进一步发散和物种在蚜虫群体中发生。这种专业化的过程意味着豌豆蚜虫已经成为研究专业化和生态形态的演进主义者的模型生物,现在允许新的调查理论和模型的新测试。

测序还允许科学家研究农业疾病的传播,以进一步了解病毒,宿主昆虫和植物之间的关系。蚜虫也是病毒植物病的主要载体,这导致农业严重损害。一些病毒已经发展,以便于蚜虫的传播,新出版的基因组序列将允许科学家理解这种关键相互作用的生理,遗传和分子基础。蚜虫在植物汁上饲料,它们从叶子和茎的韧皮植物组织获得,使用长刺穿口袋。 Phloem富含碳水化合物,但在含氮化合物中低,复杂的生物需要使蛋白质存活。蚜虫具有高度发达的肠道,基因组序列揭示了糖转运蛋白的许多基因,但奇怪的是缺少参与制备一些氨基酸的常见基因。值得注意的是,生活在蚜虫内的共生细菌提供这些缺失的蛋白质。

该测序项目的最奇怪的结果之一是缺乏许多参与昆虫免受病原体,寄生虫和捕食者的基因。豌豆蚜虫中缺乏研究的典型昆虫免疫系统的大部分典型昆虫免疫系统。随着豌豆蚜虫受到从真菌疾病到寄生虫疾病的各种天敌的攻击,这令人惊讶。

“蚜虫可能被选中以实现极高的再现率,他们必须在敌人发现并消灭它们之前殖民植物并产生后代,” said Godfrey. “我们知道防御和其他健身部件之间的权衡,并且在蚜虫中,自然选择可能有利于对防御的再生产。”

“在豌豆蚜虫上工作的生物学家现在有一个有价值的新工具来攻击小说问题,” concludes Godfrey. “对豌豆蚜虫的研究将在增加粮食安全时期的经济效益,以普遍而驰的经济效益通知我们对蚜虫生物学和昆虫的理解。”

“在某些时候,也许在不久的将来,另一个昆虫基因组的出版可能不保证特别通知,而且毫无疑问,这将反映我们的技术能力如何作为分子生物学家成为的,”编辑编辑大卫o’Brochta和林领域。 “目前,至少是 昆虫分子生物学,新的昆虫基因组仍然是一个令人兴奋和重要的事件,我们很高兴发挥小的作用。”



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