《应用昆虫学报》

文章标题:两种茶尺蠖近缘种基因组草图比较分析

文章作者:程梓淇;李佳琦;叶昕海;李 飞; 贺 康
关 键 词:茶尺蠖;基因组;近缘种;基因组大小;适应性;特异性引物
文章摘要:
【目的】 灰茶尺蠖Ectropis grisescens和茶尺蠖E. obliqua是东南亚茶园中重要的鳞翅目害虫,二者形态相似,但茶尺蠖核型多角体病毒(Ectropis obliqua nuclear polyhedrosis virus,EoNPV)对二者的防效存在差异。为深入解析灰茶尺蠖和茶尺蠖基因组水平物种差异特性,本研究利用全基因组测序,组装和注释了灰茶尺蠖和茶尺蠖基因组草图,并开展比较基因组分析。【方法】 通过流式细胞术测定灰茶尺蠖和茶尺蠖的基因组大小;采用Illumina二代测序技术获得2个近缘种低覆盖度基因组测序数据,完成基因组组装和注释后对其进行系统进化和基因共线性分析以及1 018个单拷贝同源基因的正选择分析。同时分析了2种茶尺蠖的病毒抗性基因和化学感受相关基因家族,并对灰茶尺蠖和茶尺蠖的物种特异性序列进行鉴定和验证。【结果】 利用低覆盖度基因组测序数据,组装构建了灰茶尺蠖和茶尺蠖的基因组草图,二者基因组大小约为770 Mb。比较基因组学分析显示,灰茶尺蠖和茶尺蠖的基因数量相似,但重复序列存在差异,分别为52.62%和49.67%。系统发育分析和全基因组共线性分析表明,二者分化时间为318万年前,但未发生明显的染色体重排事件。灰茶尺蠖中与EoNPV抗性相关基因载脂蛋白和组织蛋白酶基因发生了扩增,包括小分子代谢过程通路(GO: 0044281)显著正向选择。【结论】 本研究获得了灰茶尺蠖和茶尺蠖的基因组草图数据,分析结果为研究2个近缘种的适应性进化策略提供了依据,同时也为减少农药的使用和开发绿色茶树害虫防治技术提供了参考。