橘小实蝇最完整基因组图谱发布

  本报北京12月14日电（记者杨舒）橘小实蝇是一种绿豆大小的农业害虫。别看它是个小不点，却号称“果蔬杀手”，由于其生存、繁殖力强，如何防治一直是个难题。近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）王桂荣课题组联合崔鹏课题组，成功构建了迄今为止最完整的橘小实蝇基因组图谱，为科学家研发基于基因组手段的绿色防控技术提供了新思路，也证明小昆虫能够迈入端粒到端粒的基因组时代。相关论文日前发表于国际学术期刊《自然·通讯》。

  中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员王桂荣介绍，与传统农药相比，针对害虫的绿色防控技术具有更大优势，而破译害虫的基因密码则是获胜的关键所在。高质量的基因组图谱如同一张地图，可以为开发新的绿色防治手段、靶标的精准发现与定位提供关键指引。

  但想“看清”橘小实蝇的基因组可不是一件容易的事。“这种害虫的体长仅有8毫米，是典型的小个体农业害虫，这使得我们从单个橘小实蝇中仅能提取1微克DNA含量，无法达到‘传统测序建库至少需要5微克DNA’的要求。另一方面，橘小实蝇的基因组高度复杂，也成为绘制高质量图谱的难点。”王桂荣说。

  理想情况下，图谱上从染色体一端的端粒到另一端的端粒应该连续完整。由此，研究团队提出一种新的组装策略——以单个体雄虫的测序数据作为基本骨架，整合群体测序数据，利用不同的测序技术相互补充，最终成功组装出中心粒和端粒区域较为完整并包含性染色体、端粒到端粒的基因组。

  与其他橘小实蝇基因组参考版本相比，新的基因组“地图”首次实现从端粒到端粒的无缺口完整覆盖，填补了以往基因组中高度重复的复杂区域留下的空白。研究团队还进一步解析中心粒、性染色体等高重复结构区域，挖掘出Y染色体特异性基因和气味受体等潜在的绿色防控技术靶标，为害虫绿色防控技术的研发与优化提供了高质量参考基因组资源。