Tiến hóa nhanh ở côn trùng gây hại: vai trò của không gian và thời gian trong nghiên cứu di truyền quần thể

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Côn trùng gây hại trong nông nghiệp thường tiến hóa nhanh để thích nghi với áp lực môi trường và con người, như thuốc trừ sâu, biến đổi khí hậu, hoặc cây trồng biến đổi gen.

  • Các nghiên cứu truyền thống tập trung vào gen ứng cử viên liên quan đến kháng thuốc, nhưng các phương pháp mới cho phép khảo sát toàn bộ bộ gen để phát hiện các dấu hiệu chọn lọc.
  • - Lấy mẫu theo không gian: phân tích biến thể di truyền dọc theo gradient môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, áp lực thuốc trừ sâu) giúp xác định các locus thích nghi và cơ chế chọn lọc địa phương hoặc tiến hóa song song.
  • - So sánh quần thể tổ tiên và quần thể xâm lấn giúp phân biệt ảnh hưởng của trôi dạt di truyền và chọn lọc trong quá trình mở rộng phạm vi phân bố.
  • - Lấy mẫu theo thời gian: sử dụng mẫu bảo tàng hoặc chuỗi thời gian giúp phát hiện thay đổi tần số alen do chọn lọc gần đây, ví dụ như kháng thuốc trừ sâu ở sâu hại khoai tây hoặc ong mật.
  • - So sánh bộ gen giữa các loài gần nhau giúp phát hiện các sự kiện mở rộng họ gen (gene family expansion), tái tổ hợp hoặc du nhập gen thích nghi từ loài khác.
  • - Thách thức: khó lấy mẫu đầy đủ theo cả không gian và thời gian, đặc biệt với loài mới nổi hoặc có khả năng di chuyển xa; thiếu mẫu bảo tàng; cần kết hợp nhiều bằng chứng để xác nhận chọn lọc.
  • - Ví dụ điển hình: nghiên cứu về bọ khoai tây Colorado (Leptinotarsa decemlineata) cho thấy bằng chứng về thích nghi đa gen với thuốc trừ sâu, biến đổi khí hậu và mở rộng phạm vi phân bố.