飞蝗是世界性的重要农业害虫，取食水稻、小麦、玉米、高粱、谷子等多种禾本科植物。当蝗灾暴发时，蝗虫可形成高密度蝗群并可以长距离迁飞。近百年来，科学家们一直致力于揭示蝗灾暴发的机制。

 

　　中科院动物所康乐研究组采用新一代测序技术，获得迄今人类破译的最大动物基因组—飞蝗基因组图谱。飞蝗基因组大约有17300个蛋白质编码基因，是人类的两倍多，约是果蝇基因组的30倍。研究发现，与其它已测序的昆虫物种相比，飞蝗基因组中参与脂肪酸合成、转运和代谢过程的许多基因家族发生明显扩增，因为脂肪酸是大多数长距离迁飞昆虫的能量物质。这一发现解释了飞蝗拥有长途飞行能力的遗传基础。此外，飞蝗中一类被称为糖苷键转移酶的代谢解毒酶类，其基因数目在所有已测序昆虫中是最多的。这类酶能降解禾本科植物中存在的特定次生代谢物。这就能解释为什么飞蝗以禾本科植物为食物。蝗虫的大规模群居是成灾的主要原因，研究发现，其调控神经可塑性的基因在表达量、DNA甲基化及可变剪切方面都有明显变化，这些基因可能在控制飞蝗形成大的群体过程中发挥重要功能。研究组还通过生物信息学方法，预测了51个潜在的药物靶点基因，可用于后续的药物筛选。

 

　　本项工作由中科院动物所、深圳华大基因研究院和中科院北京生命科学研究院等共同完成。