近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)國家大豆改良中心首次成功組裝并注釋了我國重要經(jīng)濟(jì)昆蟲豆天蛾基因組，讓人們對(duì)豆天蛾的理解達(dá)到了一個(gè)全新高度，為后續(xù)了解豆天蛾發(fā)育過程中復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制、優(yōu)化豆天蛾的人工養(yǎng)殖技術(shù)提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源。相關(guān)研究在線發(fā)表于《科學(xué)數(shù)據(jù)》（Scientific Data）。

人工養(yǎng)殖收獲的豆天蛾五齡幼蟲。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖

豆天蛾，其幼蟲又名豆丹，原是農(nóng)民們口中危害大豆的大青蟲、大害蟲。不過，豆天蛾?duì)I養(yǎng)價(jià)值高，含有多種人體必需氨基酸，可作為優(yōu)質(zhì)蛋白來源。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們對(duì)健康飲食的關(guān)注，對(duì)豆天蛾幼蟲的需求越發(fā)旺盛，其人工養(yǎng)殖也快速興起，成為江蘇連云港等地區(qū)的重要美食。

為解決豆天蛾人工養(yǎng)殖中的難養(yǎng)、低產(chǎn)問題，國家大豆改良中心基于其保存的豐富大豆種質(zhì)資源及長期從事大豆的抗蟲育種的經(jīng)驗(yàn)，提出豆天蛾養(yǎng)殖專用大豆品種評(píng)價(jià)方法，篩選出多個(gè)豆天蛾養(yǎng)殖專用大豆品種，提高豆天蛾養(yǎng)殖效率。

南京農(nóng)大副教授邢光南帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)收集了五齡豆天蛾幼蟲，用作基因組測(cè)序組裝的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并首次組裝了豆天蛾高質(zhì)量染色體水平基因組。該基因組大小為477.45 Mb，被組裝到29條染色體上，掛載率為99.61%。該基因組通用單拷貝同源基因基準(zhǔn)完整性為99.49%?；蚪M包含252.16 Mb的重復(fù)元件和14214個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。

此外，還注釋了一條環(huán)化且完整的線粒體基因組序列，長度為15417 bp。線粒體是細(xì)胞的能量工廠，這條完整的線粒體基因組為研究豆天蛾的能量代謝提供了重要線索。染色體共線性分析顯示，豆天蛾與煙草天蛾的基因組具有很強(qiáng)的共線性。煙草天蛾28號(hào)染色體與豆天蛾15號(hào)和29號(hào)染色體之間發(fā)生過染色體間分裂或融合。豆天蛾染色體與家蠶染色體共線性程度較低，即染色體間融合和斷裂的現(xiàn)象更頻繁。

本次組裝的豆天蛾基因組，將為豆天蛾的深入研究，以及豆天蛾養(yǎng)殖技術(shù)的優(yōu)化提供新思路、新方案。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41597-024-03853-5

【中國科學(xué)報(bào)】科學(xué)家破解重要經(jīng)濟(jì)昆蟲豆天蛾基因組

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