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我科學家首次完成一種中國小麥重要蚜蟲基因組測序裝配解析

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  8月21日,中國農業科學院植物?;ぱ芯克甘匙魑錆Τ婕嗖庥肟刂拼蔥巒哦郵狀偽ǖ懶說也莨韌?em>Sitobion miscanthi 的基因組組裝和解析工作。該團隊借助先進測序平臺完成了狄草谷網蚜廊坊種群(Langfang-1)的基因組測序,成功組裝出該蚜的基因組精細圖譜草圖,并進一步利用Hi-C技術,實現了染色體級別的裝載。相關研究成果在線發表在《Gigascience》上。

  小麥蚜蟲是我國小麥上最重要的害蟲,每年由麥蚜為害引起的小麥減產達10%-40%,嚴重威脅我國小麥生產與糧食安全。狄草谷網蚜屬半翅目、蚜科,是我國各麥區的蚜蟲優勢種,在中國曾被誤定為麥長管蚜Sitobion avenae,目前仍在普遍沿用。狄草谷網蚜為寡食性的刺吸式害蟲,主要寄主植物為麥類作物及禾本科雜草;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翅的二型性,是研究蚜蟲-寄主植物協同進化,比較廣食性與寡食性差異機制,有、無性生殖方式交替,翅表型可塑的理想模式昆蟲。

  V1.0版本的狄草谷網蚜基因組大小為397.90兆,ContigN50長達2.05兆;含9條scaffolds,與狄草谷網蚜染色體數目一致(2n=18),scaffold N50長達36.26兆;注釋出16006個編碼基因,重復序列占基因組的26.41%,基因雜合度約為0.573%,GC含量約為30.253%。以上指標均證明該蚜基因組屬高雜合、復雜昆蟲基因組,相關進展具有突破性。與其他13種蚜蟲或節肢動物的系統進化分析顯示,狄草谷網蚜與豌豆蚜關系相對較近,大約在7.69-8.83億年前由同一祖先分化為目前的2個種。

  該蚜精細基因組圖譜組裝工作的完成,隨著后期更多個性化數據裝配和分析,新版基因組精細圖譜將保持持續更新,對深入開展蚜蟲功能進化、表型可塑性等表觀遺傳學,植物-蚜蟲-天敵多營養級互作研究奠定良好基礎,在應用及基礎研究領域均具有重要意義。

  該研究獲得國家重點研究開發項目和國家自然科學基金資助。(通訊員 汪開卷)

  原文鏈接: https://academic.oup.com/gigascience/article/doi/10.1093/gigascience/giz101/5552228?guestAccessKey="35d5be3d-f142-404a-8d2e-8b92c0e27a6e

哈德斯菲尔德大学