從蟲卵到成蟲，20天左右就完成一個世代。遷飛速度快、繁殖力強、食量特別大是入侵物種草地貪夜蛾的“標簽”。這種“幺蛾子”取食玉米、水稻、高粱等186種植物，危害甚深。從今年1月在西南邊陲普洱江城發(fā)現(xiàn)，半年過去，其子子孫孫已飛抵東北三省，橫掃中國版圖對角線。

　　5月中旬，一場與飛行速度爭搶時間的科學研究也在接力進行。僅用25天，從害蟲采樣到論文發(fā)表，我國*在全球完成對這種外來入侵者染色體級別的基因測序與組裝。

　　“草地貪夜蛾基因組的解讀和深層次回答，對進一步研究其亞型、耐藥性和長期防控具有重要意義。”中國科學院院士、華大基因學院院長楊煥明6月18日在昆明表示，入侵生物的耐毒性與遺傳機制、確定入侵中國的樣本類型、遷飛路線、基因防御技術、雜食性遺傳機制等研究與應用，都離不開高質量參考基因組。

　　華大生命科學研究院數(shù)字化地球研究所副所長劉歡介紹，從5月21日13：00接到任務指令到聯(lián)系好采樣，他們僅用時30分鐘；兩個小時后，確定了項目實施方案和樣本來源。次日，他們在廣州采到了樣本，同時來自云南的樣本送達深圳，當天就著手DNA提取等工作；第5天，就實現(xiàn)stLFR測序數(shù)據(jù)下機、5K大片段和WGS上機測序以及轉錄組上機；第10天，完成了物種鑒定和*版雌雄兩個基因組組裝；第15天，轉錄組數(shù)據(jù)下機，完成組裝補洞和開始基因組注釋；第25天——6月15日，發(fā)布兩個染色體水平的基因組，確定侵入我國草地貪夜蛾亞型和可能來源，文章正式在BioRxiv發(fā)表。

　　“人類基因組測序六個國家參與、花了十年時間；其他物種的組裝研究分析通常達到1年，算是快的。草地貪夜蛾的入侵，吹響了科研服務國家的號角，也讓我們創(chuàng)造了前所未有的速度。”劉歡說。

　　在楊煥明院士領導下，云南農業(yè)大學、華大基因、中國科學院動物研究所、中國農業(yè)科學院等通力協(xié)作，動用了所有資源，與國內各省區(qū)以及美國樣本互動，產出了1.5Tb的基因組測序原始數(shù)據(jù)，目前完成了1雌1雄2個染色體水平的基因組組裝，兩個基因組組裝大小分別達到了542.42M和530.77M。

　　“無論是基因組完整性還是基因集的完整性都超過了目前已有版本。”劉歡說，研究中通過基因注釋共發(fā)現(xiàn)了12516個基因家族。通過與8個近緣鱗翅目物種進行比較基因組學分析，發(fā)現(xiàn)了多個擴張基因家族，其中有兩個嚴重擴張，這意味著其在某些方面功能非常強，這或將為草地貪夜蛾的高度雜食性、抗藥性研究打下基礎。研究人員通過對草地貪夜蛾亞型分析表明中國種群有玉米型（C型）和雜合水稻型（R型）兩種類型，確定有非洲入侵，不排除其他地區(qū)入侵。值得一提的是，項目組所使用的stLFR和Hi-C技術均為自主研發(fā)技術，達到了國際領先水平。

　　“這是一個涉及生態(tài)、民生、糧食安全乃至倫理等的科學課題，體現(xiàn)了參與科研機構和人員的擔當，以及科學與合作的精神。后續(xù)工作要盡快做、盡量做！”楊煥明院士說。

　　與此同時，云南農業(yè)大學桂富榮教授等開展了草地貪夜蛾的災變機理及控制研究，陳斌教授等則圍繞生物多樣性控制生物災害展開研究，均取得初步進展。目前，基因組數(shù)據(jù)已上傳國家基因庫的中國核酸序列歸檔系統(tǒng)（CNSA）數(shù)據(jù)平臺，供全世界研究者公開下載使用。未來，項目組還將進一步開展耐毒性、轉錄組等方面的研究。

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