歐洲吉普賽蛾(EGM)可能是該國最著名的入侵昆蟲 - 一種在19世紀(jì)60年代偶然引入北美的非本地物種，當(dāng)時(shí)有少數(shù)人逃離波士頓郊區(qū)的繁殖實(shí)驗(yàn)。從那以后，毛毛蟲一直在慢慢地穿越大陸，導(dǎo)致廣泛的落葉。

在可能導(dǎo)致更好的生物殺蟲劑保護(hù)森林和果園的研究中，Drs。UT Southwestern的Don Gammon和Nick Grishin對EGM及其更具破壞性的表親 - 亞洲吉普賽蛾(AGM)的基因組進(jìn)行了測序。發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上的他們的研究發(fā)現(xiàn)，吉普賽蛾具有最大的蛾或蝴蝶基因組(DNA堿基對的數(shù)量)。

“歐洲吉普賽飛蛾向西延伸到明尼蘇達(dá)州，南到北卡羅來納州。相當(dāng)緩慢的蔓延 - 每年約13英里 - 部分原因是EGM女性不會(huì)飛行，必須走路或被吹風(fēng)力驅(qū)散，“Gammon博士，微生物學(xué)助理教授和WW Caruth，Jr。生物醫(yī)學(xué)研究學(xué)者說。“相比之下，棲息在亞洲和俄羅斯東部的亞洲吉普賽蛾亞種的雌性，翅膀更大，更發(fā)達(dá)，可以飛翔。”

他補(bǔ)充說，如果亞洲吉普賽蛾要在美國建立起來，由于其能夠更迅速地傳播，它將構(gòu)成更大的經(jīng)濟(jì)威脅。為了防范這種可能性，美國農(nóng)業(yè)部在幾個(gè)港口開展了監(jiān)測計(jì)劃，并定期在瀕臨滅絕的森林中噴灑基于病毒的生物殺蟲劑，以殺死吉普賽蛾毛蟲。

除基因組測序外，研究人員還進(jìn)行了基因表達(dá)研究，展示了蛾類基因如何對病毒感染做出反應(yīng)，以了解如何改進(jìn)病毒生物殺蟲劑以控制吉普賽蛾種群。研究人員說，他們的發(fā)現(xiàn)可以作為昆蟲脆弱性的路線圖。他們還發(fā)現(xiàn)了EGM和AGM亞種之間的遺傳差異，這些差異可能導(dǎo)致飛行能力，化學(xué)傳感和病原體相互作用的變化。

Gammon博士在馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Craig Mello博士的實(shí)驗(yàn)室博士后工作期間對吉普賽飛蛾產(chǎn)生了興趣。

在2014年eLife雜志的一項(xiàng)研究中，Gammon博士報(bào)告說，吉普賽蛾細(xì)胞對蟲媒病毒具有驚人的抗性，否則它們會(huì)感染各種各樣的蒼蠅，蚊子和人類細(xì)胞。鑒于Zika等蟲媒病毒對人類健康的威脅，Gammon博士試圖了解吉普賽蛾細(xì)胞抵抗的遺傳原因，希望能夠發(fā)現(xiàn)阻止其他物種蟲媒病毒感染的新策略。

然而，吉普賽蛾基因組尚未測序，這是鑒定蛾編碼的抗病毒因子的明確先決條件。在2016年獲得UT西南大學(xué)教職員職位后不久，Gammon博士詢問了生物物理學(xué)和生物化學(xué)教授Grishin博士以及Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)研究員，他們是否可以合作。當(dāng)時(shí)，Grishin博士的小組剛剛發(fā)現(xiàn)了兩種新的蝴蝶物種，并對其他幾種蝴蝶的基因組進(jìn)行了測序。

這項(xiàng)合作促成了今天的研究，由京都獎(jiǎng)獲得者Daniel Janzen博士完成，他是賓夕法尼亞大學(xué)生物學(xué)教授，因其在進(jìn)化生態(tài)學(xué)方面的專業(yè)知識(shí)而享譽(yù)全球。京都獎(jiǎng)被認(rèn)為是日本在獲勝者領(lǐng)域全球成就的最高私人榮譽(yù)。

“美國東北部的每個(gè)人都知道歐洲的吉普賽飛蛾，或者至少熟悉它貪婪饑餓的毛蟲對森林造成的破壞，”Gammon博士說。

研究人員說，接下來的步驟應(yīng)該包括功能研究，以了解基因是如何工作的。

“從理論的角度來看，我們想了解生物多樣性是如何通過蛋白質(zhì)進(jìn)化機(jī)制產(chǎn)生的，”Grishin博士說，他是Cecil H.和Ida M. Green主席，生物醫(yī)學(xué)科學(xué)，并且是弗吉尼亞州Murchison Linthicum學(xué)者在生物醫(yī)學(xué)研究。該研究的其他UTSW作者包括研究生Jing Zhang和Grishin實(shí)驗(yàn)室前研究生錢聰博士和Gammon實(shí)驗(yàn)室研究助理Emily A. Rex。

該研究得到了UT西南大學(xué)的捐贈(zèng)學(xué)者計(jì)劃，國立衛(wèi)生研究院，韋爾奇基金會(huì)和HHMI的支持。

更多關(guān)于吉普賽飛蛾的信息

* EGM目前在康涅狄格州，特拉華州，哥倫比亞特區(qū)，伊利諾伊州，印第安納州，緬因州，馬里蘭州，馬薩諸塞州，密歇根州，明尼蘇達(dá)州，新罕布什爾州，新澤西州，紐約州，北卡羅來納州，俄亥俄州，賓夕法尼亞州，羅德島州，佛蒙特州，弗吉尼亞州，西弗吉尼亞州和威斯康星州。

*在肯塔基州，EGM被認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)特別高。

* 吉普賽蛾喜歡大約150個(gè)主要寄主，但以超過300種樹木和灌木為食。其中一些包括：

阿斯彭

樺木

雪松

楊木

果樹

落葉松

橡木

白楊

柳

資料來源：USDA

繁殖實(shí)驗(yàn)出了問題：北美的吉普賽飛蛾

ÉtienneLéopoldTrouvelot是一位業(yè)余的蝴蝶和蛾科學(xué)家，他在19世紀(jì)60年代中期將EGM從他的家鄉(xiāng)法國帶到他位于馬薩諸塞州梅德福的家中。

他的目標(biāo)是將EGMs與更精致的蠶蛾雜交，以生產(chǎn)出更堅(jiān)固的絲綢生產(chǎn)商，這種生產(chǎn)者將繼承EGM毛蟲品種的特點(diǎn)，即吃多種植物。

根據(jù)史密森尼學(xué)會(huì)的吉普賽蛾頁面，業(yè)余博物學(xué)家曾經(jīng)有一百多萬只幼蟲在他家附近的波士頓市中心附近成長。在19世紀(jì)60年代后期，一些EGM逃脫并開始在附近的樹林上吃飯。從那以后，EGM毛蟲已經(jīng)成為主要的森林和果園害蟲，使數(shù)百萬英畝的土地變得無效。