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茶樹主要害蟲——灰茶尺蠖染色體全基因組破譯
作者:王志博      来源:种植中心     发布日期:2021-03-25     点击:      【字号:    

  近日,我所联合中国科学院上海植物生理生态研究所在茶树重大害虫——灰茶尺蠖染色体基因组组装及基因编辑研究上取得重要突破,相关研究成果以“灰茶尺蠖染色体级别参考基因组及基因编辑”(“Chromosome‐level genome reference and genome editing of the tea geometrid”)为题在线发表在知名期刊Molecular Ecology Resources上。这是首个破译的茶树害虫全基因组,该研究结果为灰茶尺蠖基因组学及种群与寄主的生态适应性研究提供了关键的基因组信息。

  灰茶尺蠖是在我国茶园分布最广、危害最大的一种食叶类害虫。研究采用三代纳米孔测序技术结合二代转录组数据,获得灰茶尺蠖接近完整的基因组787.4 Mb、31条染色体和18,746个编码基因。研究详细注释了化学感受与解毒相关基因家族,与其他鳞翅目昆虫同源基因比较分析,发现灰茶尺蠖P450多功能氧化酶CYP6家族出现了特异基因扩张,其味觉受体基因也出现大量基因家族的扩张,说明灰茶尺蠖具有多食性的潜质。

  研究團隊還采用CRISPR/Cas9基因編輯技術成功敲除體節發育調控基因Abd-A,獲得體節變異突變體,爲後續開展灰茶尺蠖基因功能研究提供了基礎。

  本研究得到中國科學院前沿科學重點研究項目和國家自然科學基金優秀青年科學基金資助。上海植物生理生態所潘雲潔博士、房剛奇博士和我所王志博博士爲論文共同第一作者,上海植物生理生態所的詹帥研究員和我所肖強研究員爲共同通訊作者。

  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)灰茶尺蠖田間爲害狀

图2. 灰茶尺蠖染色体水平基因组组装示意图(a)灰茶尺蠖基因组在31条染色体上的分布特征(b)灰茶尺蠖与家蚕染色体水平基因组比较

图3. 敲除灰茶尺蠖Abd-A基因后获得体节变异突变体

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