异色瓢虫基因组及免疫系统分析

摘要：

[目的]异色瓢虫是在全世界广泛分布的一种捕食性甲虫,由于其强大的适应和繁殖能力,异色瓢虫种群数量已经大幅增加并且威胁到当地的生态环境.基于基因组数据和分析结果,可以推动对异色瓢虫资源的利用和其生物入侵的治理.[方法]对中国本地经过八代近交的成虫进行培养,进行DNA抽提级测序,利用Velvet和SSPACE-STANDARD进行组装拼接,利用RepeatMasker、GeneMark、Augustus和Fgenesh等软件进行基因预测与标记,利用OrthoDB数据库及ClustalW进行比较基因组分析,利用Blast鉴定异色瓢虫基因组中免疫相关基因.[结果]最终拼接的异色瓢虫基因组草图大小为382 Mb,其中contig的N50大小是12.1 kb,scaffold的N50大小是47.5 kb.预测得到18413个完整基因.根据已发表的昆虫基因组和异色瓢虫基因组的比较基因组分析表明,鞘翅目中含有最多的物种特异性基因,物种进化树显示,所有鞘翅目的物种都聚在了一起,异色瓢虫的位置在赤拟谷盗和蜣螂之间.通过对异色瓢虫免疫通路相关基因并且进行了进化分析,发现异色瓢虫和其他两种瓢虫在PRR通路、Toll通路和IMD通路中的免疫系统基因上没有显著差异.在异色瓢虫中找到了9个Defensin,7个attacin和10个Coleoptericin,在基因组水平上证实了异色瓢虫抗菌肽家族对比其他两种瓢虫相比存在明显的扩张.[结论]异色瓢虫的AMP家族有了显著的扩张,与其他瓢虫相比,基因数量成倍增长.这一结果也从基因组数据水平上验证了Vilcinskas从转录组数据上推测的结果.更多的AMP基因数量是异色瓢虫得以适应复杂环境的重要保证,是异色瓢虫成为生物入侵物种的免疫基础,表明异色瓢虫在可诱导性天然免疫方面比其他瓢虫有着明显的优势.

关键词：异色瓢虫、基因组、比较基因组、免疫

所属期刊栏目：45

分类号：S433.5(病虫害及其防治)

资助基金：国家重点研发计划2017YFC0907503

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：45-52