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因为她,福建螨类基因组学研究取得重大成果

时间:[2019-12-20]

福建日报APP—福建12月13日讯 (福建日报记者 李珂) 没有眼睛的胡瓜钝绥螨是如何感知外界如何捕捉到食物的?

胡瓜钝绥螨具有很强的抗逆性,其适应环境的机制如何?这些科学问题有了确切答案。

福建省农业科学院植物保护研究所研究员张艳璇带领她的团队利用第三代高通量测序技术,

首次解析了胡瓜钝绥螨的基因组和发育相关的转录组,

其成果《螨类的形态、适应、生殖和系统发育的基因组学研究》于12月10日在国际著名学术刊物《BMC Genomics》发表。

这是国际上第二篇关于捕食螨全基因组学论文。

1996年福建省农业科学院张艳璇博士通过国家引智项目引进胡瓜钝绥螨,

次年成功地研究出适合我国国情具有自主知识产权的胡瓜钝绥螨人工饲养方法及工艺流程并获得国家发明专利,

解决了产品包装、冷藏、运输等技术难题,发展并完善了一套以应用胡瓜钝绥螨为主的“以螨治螨”生物防治技术。

该技术已在全国20个省市的500余个县市的柑桔、棉花、香梨、啤酒花、桃、板栗、苹果、玉米、枣、茶叶、毛竹、玫瑰等作物上应用,

成功率达85-95%,年可减少农药使用量40-60%,防治成本仅为化学防治的1/3,具有操作方便、省工省本、无毒、无公害的特点,

成为深受各地政府和农民欢迎的一个优良的天敌品种,胡瓜钝绥螨成为我国第一个天敌商品,结束了我国捕食螨不能工厂化生产的历史。

为进一步深入研究捕食螨,张艳璇团队历经六年艰苦探索,耐心挑取40000只卵,开展胡瓜钝绥螨的基因组研究并取得重要成果。

胡瓜钝绥螨没有发育成熟的眼器官,但其基因组中存在一些参与眼器官发育的调控基因,虽然没有视觉,但可以感知光。

由于胡瓜钝绥螨的视觉缺失,其感知外界环境的主要途径是化学感知。

张艳璇团队研究还发现了胡瓜钝绥螨基因组中,与脱毒相关的基因。有趣的是,胡瓜钝绥螨和西方盲走螨2个捕食螨的脱毒基因比,

它们的猎物二斑叶螨明显要少,可能的原因是二斑叶螨的食谱更广,潜在的外源毒物更多。

在蜱螨亚纲是单系起源还是非单系起源这一争议学术问题上,张艳璇团队证明了蜱螨亚纲的单系起源学说。

团队还确认了胡瓜钝绥螨从幼螨3对足到成螨4对足的生长发育调控机制,提出表观遗传学修饰在胡瓜钝绥螨的性别决定过程中起到重要作用。

链接:

张艳璇自1981年以来系统研究农业害螨-天敌-作物-环境相互关系,取得丰硕研发成果:

在理论上揭示草莓园、棉田、橘园、毛竹林害螨爆发成灾的成因、提出综合防控策略,

填补了国际上该领域研究与应用空白。捕食螨成为我国第一个广大农民用得起的天敌商品,

2003年被列入国家重点新产品,2006年被农业部列入重点推广的绿色防控技术并在我国32省2000多个县示范,

显著减少了农药使用量,生态、社会、经济效益极为显著。

她主持的《天敌捕食螨产品及农林害螨生物防治配套技术的研究与应用》2008年获得国家科技进步二等奖(第一完成人)。

今年3月,经福建省科协向中国科协推选,张艳璇成为2019年中国工程院院士候选人。

 

张艳璇团队基因组学研究揭秘螨类发育、繁殖和适应环境机制


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