差異大！蝴蝶基因組 大小差異高達6.4倍之多

蝴蝶因其形態(tài)多樣性，自達爾文時代就作為研究物種適應性進化的重要類群之一，近幾年更被認為是研究形態(tài)遺傳、進化和發(fā)育的理想模型，并成為發(fā)育生物學、進化生物學、種群遺傳學、保護生物學和生態(tài)學等研究領域的重要模式生物之一。記者近日從中科院昆明動物研究所獲悉，該所進化基因組學與基因起源研究組在進行蝴蝶基因組大小進化方面的研究時，發(fā)現(xiàn)不同科屬之間，竟存在很大差異。

此前，昆明動物研究所李學燕副研究員帶領的昆蟲研究團隊在2015年完成所有蝴蝶模式種金鳳蝶及其近緣種柑橘鳳蝶兩種鳳蝶基因組的基因編輯，并以蝴蝶為例首次實現(xiàn)野生昆蟲的基因編輯。

在此基礎上，研究團隊于2017年啟動了蝴蝶譜系基因組計劃。作為蝴蝶譜系基因組計劃的第一步和基礎，該團隊利用流式技術測定了涵蓋中國分布所有科和幾乎所有亞科共67種蝴蝶的基因組DNA含量，并利用二代測序技術，對其線粒體基因組進行組裝，其中1個亞科23屬59種的線粒體基因組為首次報道。結(jié)合公共數(shù)據(jù)庫中的基因組大小和線粒體基因組數(shù)據(jù)，他們構(gòu)建了6科29亞科145屬264種蝴蝶的蝴蝶系統(tǒng)發(fā)育樹，并在此系統(tǒng)發(fā)育框架上探討了6科24亞科71屬共106種蝴蝶基因組大小的進化。

研究結(jié)果表明，蝴蝶的基因組大小(一個基因組中所擁有的DNA含量，一般以重量計算)在蛺蝶科0.203皮克到鳳蝶科的1.287皮克之間，差異達6.4倍之多。而科內(nèi)差異最大的是鳳蝶科達5.9倍，其次是蛺蝶科達4.8倍，其余粉蝶科為4.4倍、灰蝶科為2.6倍、弄蝶科為2.2倍、蜆蝶科為1.8倍。

研究還表明，蝴蝶的祖先基因組大小約為0.5皮克，不同亞科或族的某些祖先基因組大小的增減事件，導致了現(xiàn)生蝴蝶基因組大小的多樣性變異。這些研究結(jié)果不僅為蝴蝶基因組大小的進化提供了新見解，而且也為未來的基因組測序計劃提供了重要的參考。研究成果以《蝴蝶基因組大小的變異(昆蟲綱，鱗翅目，蝶總科)：徹底的系統(tǒng)發(fā)育比較》為題，在線發(fā)表在昆蟲學期刊《系統(tǒng)昆蟲學》上。(記者趙漢斌通訊員趙若蘋)

關鍵詞： 蝴蝶基因組