狭叶越橘(Vaccinium angustifolium)上蓝莓茎瘿蜂(Hemadas nubilipennis,膜翅目:刻腹小蜂科)的染色体水平基因组揭示了重复序列驱动的基因组扩张

由 root 提交于 周日, 10/18/2026 - 00:59
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诱导虫瘿形成的蜂类正成为研究植物与昆虫协同进化、寄主操控、寄主植物适应及物种形成的新兴模式生物,但大多数谱系仍缺乏染色体水平的基因组资源。蓝莓茎瘿蜂(blueberry stem gall wasp,BSGW),Hemadas nubilipennis(膜翅目:刻腹小蜂科),原产于北美,可在矮丛蓝莓(Vaccinium angustifolium)和高丛蓝莓(V. corymbosum)上诱导形成虫瘿。近年来,BSGW在栽培高丛蓝莓生产中的种群密度已达到暴发水平。鉴于(a)其生物学特征主要基于与天然矮丛蓝莓相关的种群开展研究,(b)基因组资源的缺乏限制了比较分析,以及(c)栽培高丛蓝莓上的种群代表了一次近期的寄主转换,我们利用采自野生矮丛蓝莓的BSGW构建了该物种首个染色体水平的基因组。BSGW基因组由5条染色体尺度的支架序列组成,总长度为1.08 Gb(N50 = 218 Mb),是小蜂总科已知的第二大基因组。比较分析表明,基因组大小的变异主要由转座元件的扩增驱动(R = 0.96,p < 0.001),且BSGW基因组中未分类转座元件的比例较高。基因体甲基化具有保守性,富集于广泛表达的核心基因的外显子中,并与基因密度相关。线粒体基因组(18,697 bp)呈现广泛的基因重排,且COI序列显示其与地理上相距较远的种群之间存在4.35.4%的序列分化,提示其可能为一个隐存种复合群。此外,我们组装了内共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia pipientis,A超群)近乎完整的基因组,该基因组编码可能与孤雌生殖相关的PifA和PifB效应蛋白。这些资源为群体基因组学研究、分类学修订及应用管理奠定了基础,同时为深入了解……提供了见解基因组结构、表观遗传学与共生体相互作用。

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诱导虫瘿形成的蜂类正逐渐成为研究植物与昆虫协同进化、寄主操纵、寄主植物适应及物种形成的模式生物,但大多数谱系仍缺乏染色体水平的基因组资源。蓝莓茎瘿蜂(blueberry stem gall wasp,BSGW),学名 Hemadas nubilipennis(膜翅目:瘿金小蜂科),原产于北美洲,可在矮丛蓝莓(Vaccinium angustifolium)和高丛蓝莓(V. corymbosum)上诱导形成虫瘿。近年来,BSGW 在高丛蓝莓栽培生产中的种群密度已达到暴发水平。鉴于(a)既有生物学研究主要基于与天然矮丛蓝莓相关的种群,(b)基因组资源的缺乏限制了比较分析,以及(c)栽培高丛蓝莓上的种群代表了近期发生的寄主转换,我们利用采自野生矮丛蓝莓的 BSGW 构建了首个染色体水平基因组。BSGW 基因组由五条染色体尺度的支架序列组成,总长为 1.08 Gb(N50 = 218 Mb),是已知小蜂总科中第二大的基因组。比较分析表明,基因组大小变异主要由转座元件的扩增所驱动(R = 0.96,p < 0.001),其中 BSGW 含有较高比例的未分类转座元件(TE)。基因体甲基化具有保守性,富集于广泛表达的核心基因的外显子中,并与基因密度相关。

线粒体基因组(18,697 bp)呈现广泛的基因重排,COI序列显示其与地理位置相距较远的种群之间存在4.35.4%的分化,提示其可能构成一个隐存种复合群。此外,我们组装了内共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia pipientis,A超群)的近完整基因组,该基因组编码可能与孤雌生殖相关的PifA和PifB效应蛋白。这些资源为群体基因组学研究、分类修订及应用管理奠定了基础,同时为理解基因组结构、表观遗传学及共生体相互作用提供了新的认识。

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本预印本的版权持有人为作者/资助方,其已授予bioRxiv永久展示本预印本的许可。

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低丛蓝莓(Vaccinium angustifolium)上蓝莓茎瘿蜂 Hemadas nubilipennis(膜翅目:刻腹小蜂科)的染色体水平基因组揭示了重复序列驱动的扩张

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关键词:蓝莓茎瘿蜂 · 染色体水平基因组 · 转座元件扩增 · 基因体甲基化 · 隐存种复合群 · 沃尔巴克氏体

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.21.753281v1?rss=1