💡这项突破是什么?
森环森保所从遗传和基因组角度探究松毛虫成灾基础特征
松毛虫基因组解析及寄主适应机制分析
松毛虫是我国最重要的针叶林食叶害虫，其中的典型代表马尾松毛虫（Dendrolimus punctatus）（图1）幼虫取食松针，爆发期对我国栽种广泛的松树造成严重危害和经济损失，被称为“不冒烟的森林火灾”。然而，从分子生物学角度对松毛虫成灾机理方面的探索比还较少，限制了我们深入理解其成灾的内部分子机理。因此，亟待从其本身的遗传和基因组角度深入探究松毛虫的成灾机制，才能形成更加有效的可持续控制体系。
图1 马尾松毛虫生活史。（a）卵，（b）幼虫，（c）蛹，（d）成虫雌
借助三代测序技术和Hi-C辅助组装，研究组以自然群体中马尾松毛虫雌性成虫为样本，构建出包含30条染色体的马尾松毛虫高质量基因组，且基因组序列完整、错误率低。将马尾松毛虫分别与两个鳞翅目昆虫（斜纹夜蛾、家蚕）基因组进行比较，基因共线性程度高，（图2），再次证实马尾松毛虫的高质量基因组。
图2 马尾松毛虫染色体水平组装。(a) 马尾松毛虫Hi-C热图。 (b) 马尾松毛虫与斜纹夜蛾基因组共线性图。 (c) 马尾松毛虫与家蚕基因组共线性图。
基因组进化、基因扩张收缩分析表明，马尾松毛虫有2,104个基因家族发生扩张，1,900个基因家族收缩。扩增的基因家族中与外源化合物降解和解毒系统相关的基因显著富集。进一步分析发现，马尾松毛虫和欧洲重要针叶林食叶害虫松异舟蛾同样有细胞色素P450基因扩张现象，表明马尾松毛虫P450基因，尤其是CYP3家族基因可能与对松针抗性化合物的耐受性有关。
高质量的马尾松毛虫基因组将为在基因组水平研究这一重要林业害虫的成灾机制及重要生命活动提供基础；此外，这是枯叶蛾科昆虫（大部分都是中大型林业食叶害虫）的首次基因组解析，并将为马尾松毛虫和其他枯叶蛾科昆虫的功能和进化研究提供重要依据。
该研究已于2020年4月19日在国际学术期刊《Molecular Ecology Resources》在线发表。中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所张苏芳副研究员为第一作者。中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所张真研究员、首都师范大学生命科学学院张爱兵教授、中国科学院植物生理生态研究所黄勇平研究员、詹帅研究员、以及希望组韩玲玲博士为共同通讯作者。中国农业大学周欣教授，中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所孔祥波研究员、刘福助理研究员、硕士研究生申思凡等参与了工作。本研究得到中国林业科学研究院院所基金、十三五重点专项、自然科学基金委等项目资助。（张苏芳/森环森保所）
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1755-0998.13169
