马尾松毛虫——首个枯叶蛾科昆虫染色体水平基因组

图1 马尾松毛虫生活史。(a) 卵 (b) 幼虫 (c) 蛹 (d) 雌性成虫 (e) 雄性成虫

本研究以自然群体中马尾松毛虫雌性成虫为样本，k-mer分析显示基因组大小约为596.1Mb，杂合度1.70%，属于高杂合基因组。随后，利用PacBio测序技术结合Hi-C染色体构象捕获技术，组装出包含30条染色体的马尾松毛虫高质量基因组。最终版本基因组大小为614 Mb，contig N50为1.39 Mb，scaffold N50 为22.15 Mb，Hi-C挂载率为 96.96%。组装基因组质量评估发现，99.7%的短读长数据会比至基因组，BUSCO完整性评估达到96.4%，表明组装出的马尾松毛虫基因组序列完整、错误率低。研究者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，符合前人提出的鳞翅目昆虫基因位点或共线性排序相似的研究结论，再次证实马尾松毛虫的高质量基因组。马尾松毛虫基因组共注释到17,593个蛋白编码基因，其中15,914个基因获得了功能注释，重复序列占全基因组的56.16%。

图3 马尾松毛虫与其他11种昆虫的系统发育树

图4 (a)P450基因在马尾松毛虫四个发育时期表达情况。(b) 马尾松毛虫（红点）与家蚕基因组中P450基因的三个族。

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各种生物学过程提供机会，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有价值的资源。