沈星星研究员团队成果入选“浙江大学2022年度十大学术进展”

编辑: 时间:2023年04月27日 访问次数:10

2023年4月26日,浙江大学学术委员会公布“浙江大学2022年度十大学术进展” 评选结果,农学院沈星星研究员团队的学术成果“水平转移基因增强雄性昆虫求偶行为”入选其中。

昆虫起源于约4.8亿年前,是地球上最繁盛的动物类群,已被描述的种类超过100万,占所有动物种类的50%以上。这个古老的动物类群在发育、行为、社会性、生态等方面展现出极其丰富的多样性,是地球上最成功的动物类群。

讲到基因的遗传,一般认为是从父母亲本中直系遗传得来,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。这类跨物种的基因交流,即水平转移基因(HGT),常常被忽视。那么昆虫如何获得“飞来”的外源基因?这些基因对昆虫生存又具有什么样的影响呢?

经过多年研究,浙江大学农业与生物技术学院沈星星研究员团队、黄健华研究员团队,以及美国范德堡大学Antonis Rokas教授团队,集生物大数据、生物信息学、功能基因组学等多个交叉学科,系统地研究昆虫纲的水平基因转移。

该项目创制了高精度水平转移基因的智能算法,揭示了鳞翅目(蝴蝶和蛾类)为获水平转移基因数目最多的昆虫类群,阐明了水平转移基因扎根在昆虫基因组上的演化机制,在国际上首次报道水平转移基因促进雄性昆虫求偶行为。研究成果于北京时间2022年7月18日刊登于国际顶级期刊《细胞》杂志(Cell,2022,185(16):2975-2987)。

该项目从蛾类与蝴蝶HGT基因的研究中,发现了昆虫繁衍的“新钥匙”,这对未来重要农业害虫的绿色防控提供了新思路,这种导致昆虫后代数量急剧降低的机制,对于寻找害虫控制的新靶标和关键环节具有重要而深远的现实意义。

该项目研究还提供了高质量的昆虫HGT基因资源库,这些资源将有助于其他研究者开展昆虫水平转移基因的生物学功能研究。此外,该研究发现的HGT基因进化模式,也为昆虫生物学、生物多样性等研究提供了重要的新视角。

该项目成果公布后,受到社会各界的广泛关注。成果被Nature(https://www.nature.com/articles/d41586-022-01971-x)以及Nature子刊(https://www.nature.com/articles/s41559-022-01873-1)亮点评述,F1000同行专家强烈推荐(https://facultyopinions.com/article/742248834?key=8TyTflHHnvgPiIM);20多家国内外媒体报道(如ScienceDaily、中国科学报、新华社)进行了报道,如https://www.altmetric.com/details/132764452。浙江卫视作了专访报道(http://www.cztv.com/videos/xwsyd/4214364.html)。

(昆虫科学研究所)

(左一为沈星星研究员,右一为黄健华研究员)