Nature子刊：又一动物基因组公布

　　——赫尔辛基大学研究人员公布网蛱蝶基因组

生物通报道：闻名已久的网蛱蝶（Glanville fritillary）是研究生态学和进化生物学的一种著名模式动物物种，早在二十年前芬兰的奥兰群岛就已经开展了对于这种生物的研究。目前网蛱蝶的作用也越来越大，近期由Ilkka Hanski教授领导的一个研究组完成了网蛱蝶的全基因组序列测定，同时参与这项研究还有另外三个赫尔辛基大学研究组。

这一研究成果公布在Nature Communications杂志上。

网蛱蝶（Glanville fritillary）是鳞翅目蛱蝶科的一种蝴蝶，集群生活，主要分布在我国北京、山西、宁夏、河南等和俄罗斯、朝鲜等地。研究人员发现这种蝴蝶的基因组大约为3.9亿个碱基对长，是第三种完成了完整基因组测序，以及绘制了高分辨率遗传图谱的物种——此前完成的物种分别是蚕蛾和斑马长翼蝶（long wing）。

这一研究还证实了上个世纪60年代赫尔辛基大学遗传学教授Esko Suomalainen提出的一个假说：古老的鳞翅目昆虫物种有31条染色体，此次发现了这些染色体上将近16,000个基因。

“最令人惊讶的就是似乎在蝴蝶的整个进化史中，大约至少有1.4亿年，蝴蝶都保持着相同的染色体数。这种稳定性在目前整个生物界中是独一无二的。更加令人感到惊讶的是虽然在鳞翅目昆虫的演变过程中出现了一些染色体融合的现象，但是其基因在染色体融合后还是保持在原来的位置。”参加了这项研究的作者，生物技术研究所所长Mikko Frilander 说。

这一研究组由多位生态学家组成，他们聚焦于基因组测序，将遗传学和基因组研究，与其生态与进化生物学研究结合在一起。

“我们希望网蛱蝶能成为系统生物学研究的一种新模式动物，下一个挑战就是发现更多的生物学家感兴趣的物种”，Ilkka Hanski教授说。

网蛱蝶基因组测序项目为期四年，由欧洲研究委员会和芬兰科学院资助。

大部分测序是由赫尔辛基大学生物技术研究所Petri Auvinen领导完成，基因组组装则是由MRG的Panu Somervuo和 Leena Salmela 完成。此外，高分辨率遗传图谱利用了由Pasi Rastas研发的一种工具完成。

原文摘要：

The Glanville fritillary genome retains an ancient karyotype and reveals selective chromosomal fusions in Lepidoptera

Previous studies have reported that chromosome synteny in Lepidoptera has been well conserved, yet the number of haploid chromosomes varies widely from 5 to 223. Here we report the genome (393 Mb) of the Glanville fritillary butterfly (Melitaea cinxia; Nymphalidae), a widely recognized model species in metapopulation biology and eco-evolutionary research, which has the putative ancestral karyotype of n=31. Using a phylogenetic analyses of Nymphalidae and of other Lepidoptera, combined with orthologue-level comparisons of chromosomes, we conclude that the ancestral lepidopteran karyotype has been n=31 for at least 140 My. We show that fusion chromosomes have retained the ancestral chromosome segments and very few rearrangements have occurred across the fusion sites. The same, shortest ancestral chromosomes have independently participated in fusion events in species with smaller karyotypes. The short chromosomes have higher rearrangement rate than long ones. These characteristics highlight distinctive features of the evolutionary dynamics of butterflies and moths.