焦点！马铃薯重大害虫马铃薯甲虫高质量基因组被破译

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近日，中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队联合浙江大学昆虫研究所等国内多家单位，破译了马铃薯重大毁灭性害虫马铃薯甲虫高质量基因组，该研究对于马铃薯甲虫风险评估、精准监测和科学防控具有重要指导意义，相关研究结果发表在Nature旗下著名学术期刊《Scientific Data》。

马铃薯甲虫，属于鞘翅目、叶甲科，是国际公认的马铃薯重要毁灭性检疫害虫，先后被列入我国“进境植物检疫性有害生物名录”、“一类农作物病虫害名单”和“国家重点管理外来入侵物种名录”。马铃薯甲虫原产北美，1993年在我国新疆伊犁地区首次发现，对我国马铃薯产业造成极大的威胁，除对马铃薯造成毁灭性灾害外，还会危害番茄、茄子、辣椒、烟草等多种经济作物和粮食作物，直接关系到我国生物安全、生态安全和粮食安全。

该研究利用HiFi测序数据和Hi-C辅助组装技术，获得马铃薯甲虫染色体基因组1,008.42Mb，Scaffold N50达到58.32Mb。注释获得蛋白编码基因29,606个。组装挂载染色体18条。通过1:1:1单拷贝基因数据集，对马铃薯甲虫和其他14种鞘翅目昆虫基因组进化分析发现，马铃薯甲虫与其他鞘翅目昆虫相比，存在1,260个扩增基因家族和716个收缩基因家族。其中扩增家族主要富集在DNA整合、巨自噬等生化过程，收缩基因家族主要富集在L-鸟氨酸跨膜运输、调控转运蛋白活性等生化过程。马铃薯甲虫大量的基因家族扩展或收缩可能在其入侵扩散和抗药性演化等生态适应机制方面扮演一定的功能，该研究结果为马铃薯甲虫甚至鞘翅目类害虫生物学生态学研究和精准绿色防控技术研发奠定了遗传学基础。

本研究由中国农业科学院植物保护研究所、浙江大学昆虫研究所、新疆农业科学院植物保护研究所、中国科学院动物研究所等多家单位合作完成。该研究得到广东省基础与应用基础研究重大项目（2021B0301030004）、国家重点研发计划“马铃薯两减”（2018YFD0200802）和国家自然科学基金项目 （32102271）资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41597-023-01950-5