亚致死剂量新烟碱类杀虫剂胁迫降低桃蚜表观突变率而非遗传突变率的实验研究

本刊推荐：本研究通过突变积累实验（MA）结合高质量基因组数据，首次实证检验亚致死剂量吡虫啉（imidacloprid）胁迫对桃蚜（Myzus persicae）(epi)突变率的影响。结果表明杀虫剂暴露虽未提高遗传突变率，却显著降低表观遗传突变率（epimutation rate），挑战了农药胁迫加速突变进化的传统假说，为害虫抗性治理（IRM）提供新视角。

　　

Mutation accumulation experimental design

所有蚜虫均源自单一个体 progenitor（P₀），该个体属于1967年德国采集的桃蚜（Myzus persicae）克隆NS，是严格意义上的杀虫剂敏感品系。实验使用两个子代（G₀A 和 G₀B）建立突变积累系（L1-8未暴露组G₁，L1-8暴露组G₁），另设子代G₀C在种植芸苔（Brassica rapa）的大型饲养笼中建立参照种群。

A new genomic resource for M. persicae clone NS

为精准识别突变积累实验中预期数量较少的真实突变，我们利用长读长测序、短读长测序及体内染色质构象捕获技术（HiC），为NS克隆构建了高质量的染色体级别基因组组装。最终组装大小为394 Mb，支架N50达69.7 Mb（表1），95.8%的组装内容位于6条染色体级别支架中，与桃蚜单倍体染色体数目一致。

Summary of key findings

本研究整合桃蚜（M. persicae）的新基因组资源（包括基因组与甲基化组数据）及染色体级别组装，结合长期突变积累实验，首次估算了该物种自发的全基因组遗传与表观遗传突变率。我们通过实验检验了“亚致死农药剂量可提高靶标害虫突变率”的假说，揭示了杀虫剂暴露与突变率间的真实关联。

CRediT authorship contribution statement

Tobias Baril: 评审编辑、可视化、方法学设计、实验实施。

James Galbraith: 评审编辑、可视化、方法学设计、实验实施。

Emma Randall: 评审编辑、方法学设计、实验实施。

Mark Mallott: 评审编辑、方法学设计、实验实施。

Alex Hayward: 评审编辑、初稿撰写、形式化分析。

Chris Bass: 评审编辑、初稿撰写、研究监督、资源统筹、概念设计、资金获取。