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Molecular ecology resources2022Apr01Vol.22issue(3)

ミリド・捕食者の染色体レベルのゲノムアセンブリCyrtorhinus lividipennis reuter(半emiptera:miridae)、イネ生態系の重要な天敵

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

多くの米草食性の害虫のゲノムは最近よく特徴付けられていますが、自然の敵のゲノムについてはほとんど知られていません。ここでは、IlluminaおよびPacbioプラットフォームを使用することにより、Mirid種の全体のゲノムをシーケンティングと組み立てました。フィールドのリーフホッパー。HI-Cの足場により、合計サイズ338.08 MBの1615足場が13の染色体に正常に固定されました。組み立てられたゲノムサイズは345.75 MBで、最終的な足場N50は27.58 MBでした。ゲノムの31.10%を占める約107.51 MBの配列が反復元素として特定され、14,644個のタンパク質コーディング遺伝子に注釈が付けられました。系統解析により、C。lividipennisは他のhemipteran種とクラスター化され、約667百万年前にApolygus lucorumから分岐したことが示されました。解毒、環境適応、および消化に関連する遺伝子ファミリーは、他のemip目と比較的分析されましたが、C。lividipennisでは有意な拡大や収縮は見つかりませんでした。また、C。lividipennisで男性の減数分裂を観察しました。これは、性染色体の典型的な還元と2N = 22+Xyの核型を示しました。イネの生態系における最初の天然敵のゲノムとして、C。lividipennisのゲノムリソースは、多栄養相互作用(宿主植物 - プレイプレデーター)の理解を拡大するだけでなく、この支配的な捕食者とこの支配的な捕食者と理解をよりよく理解するためのゲノム基盤を提供することも提供します。したがって、持続可能な米の害虫管理と食物穀物生産を促進します。

多くの米草食性の害虫のゲノムは最近よく特徴付けられていますが、自然の敵のゲノムについてはほとんど知られていません。ここでは、IlluminaおよびPacbioプラットフォームを使用することにより、Mirid種の全体のゲノムをシーケンティングと組み立てました。フィールドのリーフホッパー。HI-Cの足場により、合計サイズ338.08 MBの1615足場が13の染色体に正常に固定されました。組み立てられたゲノムサイズは345.75 MBで、最終的な足場N50は27.58 MBでした。ゲノムの31.10%を占める約107.51 MBの配列が反復元素として特定され、14,644個のタンパク質コーディング遺伝子に注釈が付けられました。系統解析により、C。lividipennisは他のhemipteran種とクラスター化され、約667百万年前にApolygus lucorumから分岐したことが示されました。解毒、環境適応、および消化に関連する遺伝子ファミリーは、他のemip目と比較的分析されましたが、C。lividipennisでは有意な拡大や収縮は見つかりませんでした。また、C。lividipennisで男性の減数分裂を観察しました。これは、性染色体の典型的な還元と2N = 22+Xyの核型を示しました。イネの生態系における最初の天然敵のゲノムとして、C。lividipennisのゲノムリソースは、多栄養相互作用(宿主植物 - プレイプレデーター)の理解を拡大するだけでなく、この支配的な捕食者とこの支配的な捕食者と理解をよりよく理解するためのゲノム基盤を提供することも提供します。したがって、持続可能な米の害虫管理と食物穀物生産を促進します。

Though the genomes of many rice herbivorous pests have recently been well characterized, little is known about the genome of their natural enemies. Here, by using the Illumina and PacBio platforms, we sequenced and assembled the whole genome of the mirid species Cyrtorhinus lividipennis Reuter (Hemiptera: Miridae), which is an economically and ecologically important natural enemy in the rice ecosystem acting as a dominant predator for planthoppers and leafhoppers in the field. Through Hi-C scaffolding, 1615 scaffolds with a total size of 338.08 Mb were successfully anchored onto 13 chromosomes. The assembled genome size was 345.75 Mb with a final scaffold N50 of 27.58 Mb. Approximately 107.51 Mb of sequences accounting for 31.10% of the genome were identified as repeat elements, and 14,644 protein-coding genes were annotated. Phylogenetic analysis showed that C. lividipennis clustered with other Hemipteran species and diverged from Apolygus lucorum about 66.7 million years ago. Gene families related to detoxification, environmental adaptation and digestion were analysed comparatively with other Hemipteran species, but no significant expansion or contraction was found in C. lividipennis. We also observed male meiosis in C. lividipennis, which showed a typical post-reduction of sex chromosomes and a karyotype of 2n = 22 + XY. As the first natural-enemy genome in the rice ecosystem, the genomic resource of C. lividipennis not only expands our understanding of the multitrophic interactions (host plant-prey-predator), but also provides a genomic basis for better understanding this dominant predator and therefore promotes sustainable rice pest management and food grain production.

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