我院崔金杰研究團隊破譯龜紋瓢蟲基因組序列并揭示其抗逆性機理
近日，崔金杰研究團隊公布了一種重要天敵昆蟲——龜紋瓢蟲（Propylaea japonica）高準確性、完整性和連續(xù)性的基因組精細圖譜，并對龜紋瓢蟲抗藥性、耐高溫特性相關的功能基因進行了挖掘分析，同時篩選出大量可用于群體遺傳研究的分子標記，為加快推進該物種從基因組層面解析其抗藥性和耐熱性分子機制打下了很好的基礎，對深入解析物種群體進化、捕食多樣性和對環(huán)境適應性機理研究提供了重要分子資源。相關研究成果在線發(fā)表在《分子生態(tài)資源（Molecular Ecology Resources）》上。
本研究結合二代Illumina、三代PacBio和Hi-C測序技術將龜紋瓢蟲基因組組裝到染色體水平；采用改進的核型分析方法，首次鑒定了龜紋瓢蟲染色體數(shù)目為2n = 20條；將95%的基因序列定位到染色體上。在全基因組范圍內(nèi)鑒定出18081個功能基因，同時鑒定出大量可用于群體遺傳研究的微衛(wèi)星位點。發(fā)現(xiàn)與殺蟲劑代謝抗性相關的基因，解毒酶系細胞色素P450和羧酸酯酶（carboxylesterase, CarE）；涉及靶標抗性的煙堿乙酰膽堿受體（nicotinic acetylcholine receptors, nAChRs）均出現(xiàn)了明顯的擴張。同時，與耐熱性相關的熱激蛋白Hsp 70基因也呈現(xiàn)大量擴張。比較基因組分析發(fā)現(xiàn)，龜紋瓢蟲與赤擬谷盜和光肩星天牛的親緣關系較近，在大約236.21百萬年前從二者的共同祖先中分化為不同的種。該研究結果為龜紋瓢蟲抗逆性分子機制、群體遺傳模式和鞘翅目昆蟲比較基因組學的研究提供了大量的基因資源，為天敵昆蟲開發(fā)利用提供了新方向，也為天敵昆蟲的研究提供了全新的思路。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1755-0998.13100
Hi-C熱圖
染色體數(shù)目
比較基因組分析
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