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草地貪夜蛾基因組注釋及分析
關鍵詞：草地貪夜蛾 基因組注釋 比較基因組學 基因家族 進化
摘要：草地貪夜蛾 Spodoptera frugiperda 近年來在我國迅速擴散,造成了重大的經濟損失,引起社會關注。草地貪夜蛾基因組序列對深入研究其遷飛、入侵和抗藥性等特性具有十分重要的作用。目前,已有5個版本的基因組序列被公開報道,但3個版本無基因組注釋信息。除以 Sf 9細胞系為DNA來源的基因組版本外,其他版本的scaffold N50過小,拼接質量偏低。為此,本研究選取了scaffold N50最大的草地貪夜蛾 Sf 9細胞系基因組進行了蛋白編碼基因注釋。該版本的基因組重復序列占比28.1%。CEGMA評估顯示該本版本基因組可覆蓋93.6%的核心基因,BUSCO評估顯示可覆蓋90.8%的核心基因。利用OMIGA注釋流程預測到25 699個蛋白質編碼基因,詳細的基因序列可從InsectBase網站獲得(www.insect-genome.com/FAW/),其中具有GO注釋的基因為 15 623個,具有KEGG注釋的基因共有9 213個。選取了12個鱗翅目昆蟲進行比較基因組學分析,發現草地貪夜蛾與斜紋夜蛾的親緣關系最近,兩者分化時間大約在1 284萬年前。對12個鱗翅目昆蟲蛋白質編碼基因進行同源分析,在草地貪夜蛾中發現了2 490個單拷貝基因、891個鱗翅目特有基因、2 360個物種特異擴增基因和 4 180個物種特異基因。GO富集分析顯示,2 360個物種特異擴增基因主要參與DNA整合、代謝相關的生物過程;4 180個物種特異基因主要參與酶活性、光感受、糖代謝等,KEGG通路富集發現草地貪夜蛾特異基因主要參與氨基酸代謝、糖代謝和Wnt信號通路。本研究結果豐富了草地貪夜蛾的基因信息,對進一步了解其生物學特性、開發新型綠色防控方法具有指導意義。
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