茶尺蠖的染色体级别基因组
第一作者
Yunjie Pan, Gangqi Fang and Zhibo Wang
第一单位
中科院分子植物科学卓越创新中心
通讯作者
Shuai Zhan and Qiang Xiao
Abstract
背景+问题：The tea geometrid is a destructive insect pest on tea plants, which seriously endangers tea production in terms of both yield and quality and causes severe economic losses. The tea geometrid also provides an important study system to address the ecological adaptive mechanisms underlying its unique host plant adaptation and protective resemblance.
主要研究：In this study, we sequenced and de novo assemble the reference genome of the tea geometrid, Ectropis grisescens, fully using long sequencing reads.
结果1-Genome：We presented a highly continuous, near‐complete genome reference (787.4 Mb; scaffold N50: 26.9 Mb), along with the annotation of 18,746 protein‐coding genes and 53.3 % repeat contents. Importantly, we successfully placed 97.8 % of the assembly in 31 chromosomes based on Hi‐C interactions and characterized the sex chromosome based on sex‐biased sequencing coverage. Multiple quality‐control assays and the chromosome‐scale synteny with the model species all supported the high quality of the presented genome reference.
结果2-gene families：We focused biological annotations on gene families related to the host plant adaptation and camouflage in the tea geometrid and performed comparisons with other representative lepidopteran species. Important findings include the E. grisescens‐specific expansion of CYP6 P450 genes that might involve in metabolism of tea defensive chemicals and unexpected massive expansion of gustatory receptor gene families that suggests a polyphagy potential for this tea pest.
结果3-gene families：Furthermore, we developed an efficient genome editing system based on CRISPR/Cas9 technology and successfully implement mutagenesis of a Hox gene in the tea geometrid.
结论：Our study provides key genomic resources for both exploring unique mechanisms underlying the ecological adaptation of tea geometrids and developing environment‐friendly strategies for tea pest management.
摘 要
茶尺蠖是茶树上的一种毁灭性害虫，严重危害茶叶产量和品质，造成严重的经济损失。茶尺蛾也为研究其独特的寄主植物适应性和保护性相似性的生态适应机制提供了一个重要的研究体系。在本研究中，我们对茶尺蠖的参考基因组进行了测序和从头组装，充分利用了长的测序reads。我们提供了一个高度连续的、接近完整的基因组参考(787.4 Mb；scaffold N50：26.9Mb)，以及18,746个蛋白质编码基因的注释和53.3%的重复内容。重要的是，基于Hi-C相互作用，我们成功地将97.8%的组装定位在31条染色体上，并基于性别偏见测序覆盖范围对性染色体进行了表征。多重质量控制分析和与模式物种的染色体规模同步性都支持所提出的基因组参考的高质量。我们重点对茶尺蠖寄主植物适应和伪装相关的基因家族进行了生物学注释，并与其他有代表性的鳞翅目物种进行了比较。重要的发现包括可能参与茶叶防御性化学物质新陈代谢的CYP6 P450基因的特异性扩增，以及味觉受体基因家族出人意料的大规模扩增，这表明这种茶树害虫具有多种潜能。此外，我们还开发了一个基于CRISPR/Cas9技术的高效基因组编辑系统，并成功地实现了对茶尺蠖hox基因的诱变。我们的研究为探索茶树害虫生态适应的独特机制和开发茶树害虫防治的环境友好型策略提供了重要的基因组资源。（翻译错误在所难免，请相互谅解）
DOI: https://doi.org/10.1111/1755-0998.13385
Journal: Molecular Ecology Resources
Impact Factor：6.286
Published date: 19 March 2021
END
科学技术史上的今天
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