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草地貪夜蛾基因組注釋及分析
關(guān)鍵詞：草地貪夜蛾 基因組注釋 比較基因組學(xué) 基因家族 進(jìn)化
摘要：草地貪夜蛾 Spodoptera frugiperda 近年來(lái)在我國(guó)迅速擴(kuò)散,造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失,引起社會(huì)關(guān)注。草地貪夜蛾基因組序列對(duì)深入研究其遷飛、入侵和抗藥性等特性具有十分重要的作用。目前,已有5個(gè)版本的基因組序列被公開報(bào)道,但3個(gè)版本無(wú)基因組注釋信息。除以 Sf 9細(xì)胞系為DNA來(lái)源的基因組版本外,其他版本的scaffold N50過(guò)小,拼接質(zhì)量偏低。為此,本研究選取了scaffold N50最大的草地貪夜蛾 Sf 9細(xì)胞系基因組進(jìn)行了蛋白編碼基因注釋。該版本的基因組重復(fù)序列占比28.1%。CEGMA評(píng)估顯示該本版本基因組可覆蓋93.6%的核心基因,BUSCO評(píng)估顯示可覆蓋90.8%的核心基因。利用OMIGA注釋流程預(yù)測(cè)到25 699個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因,詳細(xì)的基因序列可從InsectBase網(wǎng)站獲得(www.insect-genome.com/FAW/),其中具有GO注釋的基因?yàn)?15 623個(gè),具有KEGG注釋的基因共有9 213個(gè)。選取了12個(gè)鱗翅目昆蟲進(jìn)行比較基因組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾與斜紋夜蛾的親緣關(guān)系最近,兩者分化時(shí)間大約在1 284萬(wàn)年前。對(duì)12個(gè)鱗翅目昆蟲蛋白質(zhì)編碼基因進(jìn)行同源分析,在草地貪夜蛾中發(fā)現(xiàn)了2 490個(gè)單拷貝基因、891個(gè)鱗翅目特有基因、2 360個(gè)物種特異擴(kuò)增基因和 4 180個(gè)物種特異基因。GO富集分析顯示,2 360個(gè)物種特異擴(kuò)增基因主要參與DNA整合、代謝相關(guān)的生物過(guò)程;4 180個(gè)物種特異基因主要參與酶活性、光感受、糖代謝等,KEGG通路富集發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾特異基因主要參與氨基酸代謝、糖代謝和Wnt信號(hào)通路。本研究結(jié)果豐富了草地貪夜蛾的基因信息,對(duì)進(jìn)一步了解其生物學(xué)特性、開發(fā)新型綠色防控方法具有指導(dǎo)意義。
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