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A chromosome-level genome assembly reveals the genetic basis of cold tolerance in a notorious rice insect pest, Chilo suppressalis.
Molecular Ecology Resources ( IF 5.5 ) Pub Date : 2019-11-06 , DOI: 10.1111/1755-0998.13078
Weihua Ma 1 , Xianxin Zhao 2 , Chuanlin Yin 2 , Fan Jiang 3 , Xiaoyong Du 3 , Taiyu Chen 1 , Qinghua Zhang 1 , Lin Qiu 4 , Hongxing Xu 5 , J Joe Hull 6 , Guoliang Li 1, 3 , Wing-Kin Sung 3, 7, 8 , Fei Li 2 , Yongjun Lin 1
Affiliation  

The rice stem borer, Chilo suppressalis, is one of the most damaging insect pests to rice production worldwide. Although C. suppressalis has been the focus of numerous studies examining cold tolerance and diapause, plant-insect interactions, pesticide targets and resistance, and the development of RNAi-mediated pest management, the absence of a high-quality genome has limited deeper insights. To address this limitation, we generated a draft C. suppressalis genome constructed from both Illumina and PacBio sequences. The assembled genome size was 824.35 Mb with a contig N50 of 307 kb and a scaffold N50 of 1.75 Mb. Hi-C scaffolding assigned 99.2% of the bases to one of 29 chromosomes. Based on universal single-copy orthologues (BUSCO), the draft genome assembly was estimated to be 97% complete and is predicted to encompass 15,653 protein-coding genes. Cold tolerance is an extreme survival strategy found in animals. However, little is known regarding the genetic basis of the winter ecology of C. suppressalis. Here, we focused our orthologous analysis on those gene families associated with animal cold tolerance. Our finding provided the first genomic evidence revealing specific cold-tolerant strategies in C. suppressalis, including those involved in glucose-originated glycerol biosynthesis, triacylglycerol-originated glycerol biosynthesis, fatty acid synthesis and trehalose transport-intermediate cold tolerance. The high-quality C. suppressalis genome provides a valuable resource for research into a broad range of areas in molecular ecology, and subsequently benefits developing modern pest control strategies.

中文翻译:

染色体水平的基因组装配揭示了臭名昭著的水稻害虫Chilo inhibitoralis的耐冷性的遗传基础。

水稻stem虫Chilo inhibitoralis是全世界水稻生产中最具破坏力的害虫之一。尽管抑制隐孢子虫一直是众多研究的重点,这些研究研究了耐寒性和滞育性,植物-昆虫相互作用,农药靶点和抗药性以及RNAi介导的害虫管理的发展,但是缺乏高质量的基因组限制了更深刻的见解。为了解决这一局限性,我们生成了一个由Illumina和PacBio序列构建的抑制隐孢子虫基因组草图。组装的基因组大小为824.35 Mb,重叠群N50为307 kb,支架N50为1.75 Mb。Hi-C支架将99.2%的碱基分配给29条染色体之一。基于通用单拷贝直向同源物(BUSCO),基因组草图初稿估计完成了97%,预计包含15,653个蛋白质编码基因。耐寒性是动物中发现的一种极端生存策略。然而,关于隐孢子虫冬季生态的遗传基础知之甚少。在这里,我们将直系同源分析的重点放在与动物耐寒性相关的那些基因家族上。我们的发现提供了第一个基因组证据,揭示了抑制隐孢子虫的特定耐寒性策略,包括那些涉及葡萄糖起源的甘油生物合成,三酰基甘油起源的甘油生物合成,脂肪酸合成和海藻糖转运中间耐寒性的策略。高质量的抑制隐孢子虫基因组为分子生态学广泛领域的研究提供了宝贵的资源,并因此为开发现代害虫控制策略带来了好处。关于C.hibitalis冬季生态的遗传基础知之甚少。在这里,我们将直系同源分析的重点放在与动物耐寒性相关的那些基因家族上。我们的发现提供了第一个基因组证据,揭示了抑制隐孢子虫的特定耐寒性策略,包括那些涉及葡萄糖起源的甘油生物合成,三酰基甘油起源的甘油生物合成,脂肪酸合成和海藻糖转运中间耐寒性的策略。高质量的抑制隐孢子虫基因组为分子生态学广泛领域的研究提供了宝贵的资源,并因此为开发现代害虫控制策略带来了好处。关于C.hibitalis冬季生态的遗传基础知之甚少。在这里,我们将直系同源分析的重点放在与动物耐寒性相关的那些基因家族上。我们的发现提供了第一个基因组证据,揭示了抑制隐孢子虫的特定耐寒性策略,包括那些涉及葡萄糖起源的甘油生物合成,三酰基甘油起源的甘油生物合成,脂肪酸合成和海藻糖转运中间耐寒性的策略。高质量的抑制隐孢子虫基因组为分子生态学广泛领域的研究提供了宝贵的资源,并因此为开发现代害虫控制策略带来了好处。我们将直系同源分析的重点放在与动物耐寒性相关的那些基因家族上。我们的发现提供了第一个基因组证据,揭示了抑制隐孢子虫的特定耐寒性策略,包括那些涉及葡萄糖起源的甘油生物合成,三酰基甘油起源的甘油生物合成,脂肪酸合成和海藻糖转运中间耐寒性的策略。高质量的抑制隐孢子虫基因组为分子生态学广泛领域的研究提供了宝贵的资源,并因此为开发现代害虫控制策略带来了好处。我们将直系同源分析的重点放在与动物耐寒性相关的那些基因家族上。我们的发现提供了第一个基因组证据,揭示了抑制隐孢子虫的特定耐寒性策略,包括那些涉及葡萄糖起源的甘油生物合成,三酰基甘油起源的甘油生物合成,脂肪酸合成和海藻糖转运中间耐寒性的策略。高质量的抑制隐孢子虫基因组为分子生态学广泛领域的研究提供了宝贵的资源,并因此为开发现代害虫控制策略带来了好处。脂肪酸合成和海藻糖转运中间耐寒性。高质量的抑制隐孢子虫基因组为分子生态学广泛领域的研究提供了宝贵的资源,并因此为开发现代害虫控制策略带来了好处。脂肪酸合成和海藻糖转运中间耐寒性。高质量的抑制隐孢子虫基因组为分子生态学广泛领域的研究提供了宝贵的资源,并因此为开发现代害虫控制策略带来了好处。
更新日期:2019-11-06
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