由单个昆虫构建的斑点灯笼蝇的第一个基因组

农业研究局(ARS)的科学家，与太平洋生物科学公司和宾夕法尼亚州立大学合作，已经在杂志上发表的侵入斑Lanternfly(SLF)的第一个基因组Gigascience，他们做到了从单一卡住-的野生标本。

ARS丹尼尔·K·伊努耶(ARS Daniel K Inouye)美国太平洋盆地农业研究中心的昆虫学家斯科特·盖布(Scott M. Geib)表示，这不仅是该害虫的第一个公开基因组，而且没有对其近亲物种进行基因组测序，从而使数据变得更加重要。

SLF是中国，孟加拉国和越南的原住民，于2014年在宾夕法尼亚州首次发现，现已传播到弗吉尼亚州，马里兰州和纽约州。这种侵入性害虫具有杏仁，苹果，杏，葡萄，桃子，蓝莓和啤酒花以及橡木，核桃木和杨树等硬木的味道。如果SLF在美国广泛建立，各种估计都将潜在的经济损失定在数十亿美元。

“拥有这种有害生物的基因组，为更好地了解其生物学和行为打开了一扇门，并提出了更可能发生的潜在控制方法，例如通过了解昆虫的嗅觉基因来诱捕诱饵，或者探索基因编辑或RNAi等途径。”

尽管拥有SLF基因组对于这种入侵性有害生物的管理和控制至关重要，但是获取遗传数据所采用的方法也是一项令人瞩目的成就。第一次，产生完整基因组序列所需的所有DNA均取自从宾夕法尼亚州雷丁市野生树上采摘的一只昆虫，该昆虫位于Mt. Reading塔对面。佩恩。

解密该物种的基因组的障碍之一是其相对较大的基因组大小，约为22亿个碱基对。通常，对于以前的测序系统，将需要许多测序运行来完成整个工作，而每次运行都消耗了被测序生物的可用DNA。

因此，通常要有足够的DNA来完成完整的基因组序列，就需要将许多生物融合在一起，从而为产生错误提供了更多机会。为了避免这种潜在的错误，通常必须在集落中繁殖近交对象，尤其是昆虫。

“与太平洋生物科学公司合作，并使用其新的测序平台PacBio Sequel II，该测序平台可从单次测序运行中获得10倍的数据，因此我们能够从单个样本中产生足够的覆盖范围。这使得转弯非常快-围绕数据和装配，并降低了成本，在这种情况下，耗材不到2,000美元，当然还不包括测序仪器的购买价。” Geib解释说。

为了基因组的完整性，由于没有太多相关的基因组可以与SLF进行比较，因此研究小组检查了一组“核心基因”，这些基因应在所有昆虫中准确存在一次，并验证了其中发现了多少个“核心基因”。这个基因组计划。在这种情况下，他们发现了约97%的这些单拷贝核心基因，其重复率非常低。

盖布说：“对如此庞大的昆虫基因组进行快速测序，并表明没有必要将昆虫拉进一个殖民地，这提高了我们完成Ag100Pest项目的可行性。” ARS Ag100Pest计划的重点是破译100种昆虫的基因组，这些昆虫对农作物和牲畜的破坏力最大，而且预计将对农业和环境产生深远的生物经济影响。他补充说：“现在，有了这个系统，做100个甚至1000个基因组就已经不现实了。”

从少量DNA中获得完整基因组的能力也使得考虑对物理上微小的昆虫的基因组进行测序而无需捕获或饲养大量任何一种物种成为现实。这扩大了可以进行基因测序的昆虫的种类。