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      我國(guó)科學(xué)家首次完成一種中國(guó)小麥重要蚜蟲(chóng)基因組測(cè)序裝配解析

      2019-01-04 16:44:10
      種業(yè)導(dǎo)刊 2019年9期
      關(guān)鍵詞:雜合蚜蟲(chóng)害蟲(chóng)

      近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所糧食作物害蟲(chóng)監(jiān)測(cè)與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了狄草谷網(wǎng)蚜(Sitobion miscanthi)的基因組組裝和解析工作。該團(tuán)隊(duì)借助先進(jìn)測(cè)序平臺(tái)完成了狄草谷網(wǎng)蚜廊坊種群(Langfang-1)基因組測(cè)序,成功組裝出基因組精細(xì)圖譜草圖,并利用Hi-C技術(shù),實(shí)現(xiàn)了染色體級(jí)別的裝載。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《Gigascience》上。

      小麥蚜蟲(chóng)是我國(guó)小麥上最重要的害蟲(chóng),每年由麥蚜為害引起的小麥減產(chǎn)達(dá)10%~40%,嚴(yán)重威脅我國(guó)小麥生產(chǎn)與糧食安全。狄草谷網(wǎng)蚜屬半翅目、蚜科,是我國(guó)各麥區(qū)的蚜蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)種,在中國(guó)曾被誤定為麥長(zhǎng)管蚜(Sitobion avenae),目前仍在普遍沿用。狄草谷網(wǎng)蚜為寡食性的刺吸式害蟲(chóng),主要寄主植物為麥類(lèi)作物及禾本科雜草;生殖方式分孤雌生殖與有性生殖兩種,孤雌生殖種群中存在有翅與無(wú)翅的二型性,是研究蚜蟲(chóng)-寄主植物協(xié)同進(jìn)化,比較廣食性與寡食性差異機(jī)制,有、無(wú)性生殖方式交替,翅表型可塑的理想模式昆蟲(chóng)。

      V1.0版本的狄草谷網(wǎng)蚜基因組大小為397.90兆,ContigN50長(zhǎng)達(dá)2.05兆;含9條scaffolds,與狄草谷網(wǎng)蚜染色體數(shù)目一致(2n=18),scaffold N50長(zhǎng)達(dá)36.26兆;注釋出16006個(gè)編碼基因,重復(fù)序列占基因組的26.41%,基因雜合度約為0.573%,GC含量約為30.253%。以上指標(biāo)均證明該蚜基因組屬高雜合、復(fù)雜昆蟲(chóng)基因組,相關(guān)進(jìn)展具有突破性。與其他13種蚜蟲(chóng)或節(jié)肢動(dòng)物的系統(tǒng)進(jìn)化分析顯示,狄草谷網(wǎng)蚜與豌豆蚜關(guān)系相對(duì)較近,大約在7.69—8.83億年前由同一祖先分化為目前的2個(gè)種。

      該蚜精細(xì)基因組圖譜組裝工作的完成,隨著后期更多個(gè)性化數(shù)據(jù)的裝配和分析,新版基因組的精細(xì)圖譜將保持持續(xù)更新,對(duì)深入開(kāi)展蚜蟲(chóng)功能進(jìn)化、表型可塑性等表觀遺傳學(xué),植物-蚜蟲(chóng)-天敵多營(yíng)養(yǎng)級(jí)互作研究提供奠定良好基礎(chǔ),在應(yīng)用及基礎(chǔ)研究領(lǐng)域均具有重要的意義。

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