茶樹主要害蟲——灰茶尺蠖染色體全基因組破譯
近日，我所聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海植物生理生態(tài)研究所在茶樹重大害蟲——灰茶尺蠖染色體基因組組裝及基因編輯研究上取得重要突破，相關(guān)研究成果以“灰茶尺蠖染色體級(jí)別參考基因組及基因編輯”（“Chromosome‐level genome reference and genome editing of the tea geometrid”）為題在線發(fā)表在知名期刊Molecular Ecology Resources上。這是首個(gè)破譯的茶樹害蟲全基因組，該研究結(jié)果為灰茶尺蠖基因組學(xué)及種群與寄主的生態(tài)適應(yīng)性研究提供了關(guān)鍵的基因組信息。
灰茶尺蠖是在我國(guó)茶園分布最廣、危害最大的一種食葉類害蟲。研究采用三代納米孔測(cè)序技術(shù)結(jié)合二代轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，獲得灰茶尺蠖接近完整的基因組787.4 Mb、31條染色體和18,746個(gè)編碼基因。研究詳細(xì)注釋了化學(xué)感受與解毒相關(guān)基因家族，與其他鱗翅目昆蟲同源基因比較分析，發(fā)現(xiàn)灰茶尺蠖P450多功能氧化酶CYP6家族出現(xiàn)了特異基因擴(kuò)張，其味覺受體基因也出現(xiàn)大量基因家族的擴(kuò)張，說明灰茶尺蠖具有多食性的潛質(zhì)。
研究團(tuán)隊(duì)還采用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)成功敲除體節(jié)發(fā)育調(diào)控基因Abd-A，獲得體節(jié)變異突變體，為后續(xù)開展灰茶尺蠖基因功能研究提供了基礎(chǔ)。
本研究得到中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金資助。上海植物生理生態(tài)所潘云潔博士、房剛奇博士和我所王志博博士為論文共同第一作者，上海植物生理生態(tài)所的詹帥研究員和我所肖強(qiáng)研究員為共同通訊作者。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1755-0998.13385
圖1.灰茶尺蠖生活史及生態(tài)照(a)灰茶尺蠖生活史(b)灰茶尺蠖幼蟲(c)灰茶尺蠖成蟲(d)灰茶尺蠖田間為害狀
圖2. 灰茶尺蠖染色體水平基因組組裝示意圖(a)灰茶尺蠖基因組在31條染色體上的分布特征(b)灰茶尺蠖與家蠶染色體水平基因組比較
圖3. 敲除灰茶尺蠖Abd-A基因后獲得體節(jié)變異突變體
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