专家破译飞蝗基因组图谱助力新型农药研制

英国《自然—通讯》期刊将于15日在线发表由中科院动物研究所领衔、深圳华大基因研究院和中科院北京生命科学研究院等单位参与的一项研究成果。该研究成功破译了迄今为止最大的动物基因组——飞蝗的全基因组序列图谱。同时,国际知名数据库NCBIGENBANK也向全球公开飞蝗基因组数据。



“飞蝗作为昆虫学的经典研究模式,已有200多年的历史,然而其遗传背景十分复杂,染色体很多,基因组过大,逐渐在现代生物学研究中淡出,在上世纪50年代之后,其模式地位逐渐被果蝇代替。”中科院院士、中科院动物研究所所长康乐在接受《中国科学报》记者采访时说。随着飞蝗基因组的破解,这种有着长期研究历史的昆虫将可能重返科研舞台中心,成为现代生物学和生物医学研究的重要研究模式系统。

在多年研究基础上,康乐带领中科院动物所生态基因组学研究组对飞蝗基因组进行了测序、组装、注释,揭示了飞蝗的食性、迁飞、群聚等奥秘。为揭示蝗灾暴发机制以及开发可持续性治理策略和新的控制方法提供了基因组资源,也为推动飞蝗成为研究人类疾病和行为的生物医学模型奠定了重要基础。

动物体形大小与基因组大小并不成比例,这是当今生物学界的一个谜。据课题组副研究员王宪辉介绍,飞蝗基因组是现在人类解析出的最大的动物基因组,达到6.5GB,是人类基因组的两倍多,约是果蝇基因组的30倍。

飞蝗基因组的“庞大”主要是重复序列在基因组中过多积累造成的。飞蝗基因组约60%的区域由重复序列组成,有2639个重复序列的家族,数量最多的两类重复序列是DNA转座子和line转座子,它们在基因组中分别占到24%和17%。

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