北京市農林科學院生物所完成玉米新型害蟲雙斑螢葉甲的染色體水平基因組組裝

核心提示：1月2日，北京市農林科學院生物技術研究所科研團隊在Scientific Data上在線發表了題爲Chromosome-level genome assembly of Monolepta hieroglyphica, two-spotted leaf beetle （Coleoptera: Chrysomelidae） 的文章。該研究工作利用PacBio HiFi和Hi-C等技術組裝了高質量染色體水平的雙斑螢葉甲基因組。其基因組大小爲2 313 Mb，contig N50達到18.6 Mb，且雜合度較高，

1月2日，北京市農林科學院生物技術研究所科研團隊在Scientific Data上在線發表了題爲Chromosome-level genome assembly of Monolepta hieroglyphica, two-spotted leaf beetle （Coleoptera: Chrysomelidae） 的文章。該研究工作利用PacBio HiFi和Hi-C等技術組裝了高質量染色體水平的雙斑螢葉甲基因組。其基因組大小爲2 313 Mb，contig N50達到18.6 Mb，且雜合度較高，重複序列佔比約53%。有46 561個基因被註釋。在基因組大小變異較大的鞘翅目昆蟲（156 - 4 910 Mb）中屬於較大基因組。該參考與基因組不僅爲後續開展其生長髮育調控研究提供了重要的遺傳基礎，同時也爲利用RNA干擾（RNAi）技術對其及其它鞘翅目害蟲進行防治所需的靶標基因的鑑定和應用提供了重要參考。

雙斑長跗螢葉甲（Monolepta hieroglyphica Motschulsky）屬於鞘翅目（Coleoptera）葉甲科（Chrysomelidae）螢葉甲亞科（Galerucinae）長跗螢葉甲屬（Monolepta Chevrolat），又稱雙斑螢葉甲，是一種農業上的新型害蟲，具有分佈廣泛、寄主範圍廣、食性雜、羣集性、趨嫩爲害、爲害週期長等特點。雙斑螢葉甲主要分佈在東亞和東南亞的國家和地區，其中在中國的分佈已經達到近30個省（自治區、直轄市），且對中國北方的農業危害尤爲嚴重。目前已經成爲黑龍江、吉林、遼寧、河北、北京、新疆、寧夏、內蒙古、陝西、山西等地區的玉米、棉花、馬鈴薯、水稻、向日葵等主要農作物上的重要害蟲。另外還爲害多種十字花科蔬菜、經濟林木和田間雜草，而且能在不同寄主植物之間轉移爲害。該蟲對玉米的爲害發生在幼蟲和成蟲期，幼蟲生活在地下，會取食玉米的根系，爲害根系的表面或鑽入較粗壯根系內取食，甚至將根系咬斷；成蟲取食玉米地上部，有趨嫩爲害習性，主要取食幼嫩葉片、新鮮花絲、花葯、幼嫩籽粒等組織，會導致葉片光合作用受阻、授粉不良、籽粒破碎或腐爛等，最終均會對籽粒的產量造成直接損失。

目前我國已經批准抗蟲轉基因玉米的商業化種植，都是以Bt蛋白爲主的抗蟲材料，對玉米螟、黏蟲和草地貪夜蛾等主要鱗翅目害蟲能起到顯著的防治效果，但是對雙斑螢葉甲及其它鞘翅目害蟲的防治效果並不顯著，極易造成雙斑螢葉甲佔據生態位並上升爲主要害蟲。當前熱門的RNAi技術（RNAi轉基因材料或RNAi生物農藥）以其特異性、高效性和綠色環保等特點，成爲一種新型環保、精準控制害蟲的生物防治手段，將會對雙斑螢葉甲的防治提供有效的解決方案。

生物所博士研究生何昊、趙永欣博士、鄭登俞助理研究員和上海市農業科學院的況慧雲高級農藝師爲論文的共同第一作者，張春副研究員、吳忠義研究員、楊效曾研究員和魏建華研究員爲論文的共同通訊作者，同時該工作還得到了生物所申飛副研究員、浙江大學賀康特聘副研究員、黑龍江八一農墾大學張海燕副教授和趙長江教授、瀋陽農業大學姜碌副教授、北京市農林科學院植保所肖達副研究員和王甦研究員、中國農業科學院王振營研究員、中國科學院詹帥研究員的支持和幫助。該研究得到了北京市農林科學院科技創新能力建設專項（KJCX20220402、KJCX20230221）資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41597-024-04360-3

日期：2025-01-13