【摘 要】
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蝴蝶因其翅和幼虫的形态等丰富的适应性变异,自达尔文时期就是研究的材料.然而,对其高杂合的基因组难以解析及有效可行遗传操作技术体系的匮乏极大的限制了这一研究材料
【机 构】
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中国科学院昆明动物研究所,遗传资源与进化国家重点实验室云南昆明650201华大基因研究院广东深圳518083
【出 处】
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云南省昆虫学会2015年度学术年会
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蝴蝶因其翅和幼虫的形态等丰富的适应性变异,自达尔文时期就是研究的材料.然而,对其高杂合的基因组难以解析及有效可行遗传操作技术体系的匮乏极大的限制了这一研究材料的广泛应用.柑橘凤蝶(Papilio xuthus)和金凤蝶(Papilio Machaon)是成虫极为相似但幼虫的形态和寄主习性却差别很大的中国常见的两个近缘物种.为了更好的利用蝴蝶这一类群探讨适应性变异形态变异的遗传基础,我们利用杂合组装的方法解析获得了两种凤蝶(柑橘凤蝶和金凤蝶)的高质量的参考基因组.柑橘凤蝶的组装基因组大小为244 Mb,组装的contig和scaffold N50分别达492 Kb、3.4 Mb；金凤蝶的组装基因组为281 Mb,组装的contig和scaffold N50分别达81 Kb和1.15 Mb.此外,我们也对这两个物种包括卵、1-5龄幼虫、雌雄蛹和雌雄成虫共10个虫态的转录组进行了测序.结合比较基因组学和转录组学分析的结果为蝴蝶的适应和进化提供了重要线索,结果也揭示了一些基因在蝴蝶的适应性进化和分化中可能起着重要作用.CRISPR/Cas9基因编辑技术是近三年快速发展起来的一种高效的基因编辑技术.为了研究蝴蝶的重要基因的功能,我们利用Abdominal-B、ebony和rizzled基因作为案例,首次在蝴蝶这一非模式物种成功的实现了CRISPR/Cas9基因编辑,突变率高达92.5％,并观察到了各基因的形态突变体.我们的研究结果为今后的蝴蝶研究提供了重要的数据资源和技术平台,发掘了蝴蝶用作模式材料探索自然界有趣科学问题的潜力.
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