温室白粉虱染色体水平基因组图谱组装成功

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温室白粉虱染色体水平基因组图谱组装成功

近日,《分子生态资源》在线发表了农业害虫温室白粉虱的染色体级别基因组图谱。

该项工作由中国农业科学院蔬菜花卉研究所(以下简称蔬菜所)蔬菜虫害防控创新团队和美国康奈尔大学BTI合作完成。他们揭示了温室白粉虱发育特异性表达和抗药性分子机制。该项研究对深入开展白粉虱功能基因组学研究、植物—昆虫—微生物及病毒互作、粉虱类害虫抗性治理应用均具有重要意义。

论文第一作者、蔬菜所副研究员谢文介绍,温室白粉虱和烟粉虱是世界上分布最广且危害最为严重的两种粉虱类害虫。烟粉虱基因组在2016年和2017年由合作双方共同解析完成,但温室白粉虱基因组一直悬而未决。

在最新研究中,他们利用三代测序平台Pacbio长reads和Hi-C技术,实现了白粉虱基因组染色体级别的组装,其组装大小为787Mb,含11条染色体;注释到18275个蛋白编码基因,重复序列占基因组的56.6%。

通过白粉虱发育阶段特异性表达分析,他们找到一些和白粉虱蛹化和羽化有关联的基因,例如卵黄蛋白基因和cuticle基因。

此外,白粉虱和烟粉虱进化上的分化程度远远大于烟粉虱不同生物型之间。白粉虱和烟粉虱的比较基因组发现,天冬氨酰蛋白酶家族在白粉虱中有显着扩张,这可能和白粉虱所特有的寄主偏好有关。通过细胞色素P450家族的比较分析,研究人员在白粉虱中找到了与烟粉虱CYPCM1同源的4个P450基因,这4个基因将有助于筛选白粉虱代谢新烟碱类药剂。

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