飛蝗是世界性的重要農業害蟲，取食水稻、小麥、玉米、高粱、谷子等多種禾本科植物。當蝗災暴發時，蝗蟲可形成高密度蝗群并可以長距離遷飛。近百年來，科學家們一直致力于揭示蝗災暴發的機制。

 

　　中科院動物所康樂研究組采用新一代測序技術，獲得迄今人類破譯的最大動物基因組—飛蝗基因組圖譜。飛蝗基因組大約有17300個蛋白質編碼基因，是人類的兩倍多，約是果蠅基因組的30倍。研究發現，與其它已測序的昆蟲物種相比，飛蝗基因組中參與脂肪酸合成、轉運和代謝過程的許多基因家族發生明顯擴增，因為脂肪酸是大多數長距離遷飛昆蟲的能量物質。這一發現解釋了飛蝗擁有長途飛行能力的遺傳基礎。此外，飛蝗中一類被稱為糖苷鍵轉移酶的代謝解毒酶類，其基因數目在所有已測序昆蟲中是最多的。這類酶能降解禾本科植物中存在的特定次生代謝物。這就能解釋為什么飛蝗以禾本科植物為食物。蝗蟲的大規模群居是成災的主要原因，研究發現，其調控神經可塑性的基因在表達量、DNA甲基化及可變剪切方面都有明顯變化，這些基因可能在控制飛蝗形成大的群體過程中發揮重要功能。研究組還通過生物信息學方法，預測了51個潛在的藥物靶點基因，可用于后續的藥物篩選。

 

　　本項工作由中科院動物所、深圳華大基因研究院和中科院北京生命科學研究院等共同完成。