Адаптивная эволюция в природной и антропогенной среде у глобально распространяющегося инвазивного вредителя сельскохозяйственных культур — хлопковой совки

Хлопковая совка (Helicoverpa armigera) может стать самым экономически опасным вредителем сельскохозяйственных культур в мире, угрожая продовольственной безопасности и биобезопасности по мере расширения её ареала. Для понимания эколого-эволюционной динамики этого вида и разработки методов его контроля необходимо изучить связанность популяций и адаптации, позволяющие вредителю осваивать новые специфические среды. Мы собрали референсный геном хромосомного уровня и повторно секвенировали геномы 503 особей из разных частей ареала вида, чтобы определить глобальные закономерности связанности популяций; это позволило выявить ранее скрытую структуру популяций. С помощью полногеномного ассоциативного исследования (GWAS) и анализа экспрессии локусов с крупным эффектом в клеточной линии мы показали, что адаптивные изменения температурно- и светочувствительного пути развития обеспечивают факультативную диапаузу, а адаптация синтеза и транспорта трегалозы лежит в основе холодоустойчивости в экстремальных условиях. Кроме того, на основании расширенного мониторинга устойчивости к пестицидам мы охарактеризовали ряд новых аллелей устойчивости к пестицидам и Bt, находящихся под отбором в Восточном Китае. Эти результаты открывают возможности для разработки более эффективных стратегий контроля и помогают понять, как насекомые адаптируются к изменчивым климатическим условиям и недавно освоенным территориям.