挑战昆虫基因组学-蟑螂
生物探索 · 2018/08/09
昆虫的种类和数量极多,分布很广,很多种类与人类有密切关系,例如蜜蜂具有很高的经济意义,但蚊子却是疟疾等疾病传播的帮凶。为了更好地了解这些昆虫,越来越多的昆虫基因组文章被发表,今天小编就为大家整理蟑螂基因组的故事。美洲大蠊是一种杂食性食

      昆虫的种类和数量极多,分布很广,很多种类与人类有密切关系,例如蜜蜂具有很高的经济意义,但蚊子却是疟疾等疾病传播的帮凶。为了更好地了解这些昆虫,越来越多的昆虫基因组文章被发表,今天小编就为大家整理蟑螂基因组的故事。

美洲大蠊是一种杂食性食腐动物。它生长速度快、繁殖能力强,而且具有组织再生能力,因而能够在城市环境中生存。美洲大蠊的摄食范围特别广,这也是它们适应多种食物来源的基础。美洲大蠊能通过一个非常复杂的解毒酶系统解毒,而这正是它们能抵抗各种化学毒素和病原体的主要原因。

药用美洲大蠊全基因组测序分析

      2016年我国科研工作者以药用美洲大蠊为材料,首次采用Illumina HiSeq 2000和PacBio SMRT测序平台开展了全基因组测序,并进行基因组组装、注释和分析。原始测序数据经过滤后得到1.4 Tb的二代测序数据和33.81 Gb的三代测序数据。组装结果表明,美洲大蠊基因组大小为3.26 Gb,这在已报道的昆虫基因组中仅次于东亚飞蝗Locusta migratoria。基因组重复序列含量为62.38%,杂合度为0.635%,表明其为复杂基因组。

    本研究共获得小片段文库测序850 Gb和大片段文库测序2.1 Tb的原始数据,经质量控制删除后得到1.4 Tb的二代数据,覆盖深度大约446×;同时还获得约10×的三代数据,用于scaffold序列延伸。

中科院植物生理生态所揭示美洲蟑螂的基因组

        中科院植物生理生态研究所詹帅研究组与合作者对美洲大蠊进行了基因组测序,这项研究于2018年3月21日在线发表于《自然—通讯》,文章揭示了该物种成功适应城市环境的遗传学基础的相关洞察。 文章运用二代测序技术,获得大概1Tb的数据量,还用了三代测序,进行全长转录组的测序,用于后续的分析。这项研究揭示了该物种成功适应城市环境的遗传学基础的相关洞察。

 

       目前公布的昆虫基因组中,蜚蠊目昆虫只有3种,即德国小蠊和2种白蚁:内华达古白蚁和Macrotermes natalensis。美洲大蠊是第一个完成基因组测序的大蠊属昆虫,对于进一步研究大蠊属昆虫的起源进化及药用资源开发利用具有重要意义。

      随着基因组学的飞速发展,完成基因组测序的动物越来越多,组装的质量也越来越高。美洲大蠊的基因组重复序列含量高、杂合度高,属于复杂基因组,给测序和组装带来极大困难。

       新一代长读长测序技术的发展,为获得更完整更准确的昆虫全基因组信息提供了新方法,也为昆虫进化、行为以及有害昆虫的生物防治方面提供了基础。

     天津生物芯片拥有PacBio RSII、Sequel等测序平台,旨在为广大合作伙伴提供优质、快捷的基因组转录组测序组装分析服务,同时也为昆虫基因组学的研究提供助力。

 


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