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为解决牙买加田蟋高质量参考基因组缺失问题，研究人员利用 ONT、Illumina 测序及 Hi-C 技术开展其染色体级基因组组装与注释研究。成功获得 1.60 Gbp 基因组，注释 27,645 个蛋白编码基因，为功能基因组等研究奠定基础。
在全球粮食与营养安全问题日益凸显的背景下，可食用昆虫作为可持续蛋白质来源的研究备受关注。牙买加田蟋（Gryllus assimilis）因富含蛋白质、脂质和碳水化合物，被视为极具潜力的替代蛋白资源，但其高质量参考基因组的缺失严重制约了基因组工具开发、功能基因研究及育种应用。此前，虽已有多种蟋蟀基因组被测序（如 Gryllus bimaculatus、Teleogryllus oceanicus 等），但牙买加田蟋的基因组研究仍处于空白，难以满足其在食品工业、进化生物学及害虫管理等领域的深入研究需求。
为填补这一空白，日本早稻田大学（Waseda University）、东京农工大学（Tokyo University of Agriculture and Technology）等机构的研究人员开展了牙买加田蟋染色体级基因组的组装与注释研究。相关成果发表在《Scientific Data》，为该物种的基因组资源开发和应用提供了关键基础。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，从柬埔寨一家农场的雄性牙买加田蟋头部和后腿提取基因组 DNA，利用牛津纳米孔技术（ONT）PromethION 平台进行长读长测序，获得 39.62 Gbp 数据（平均读长 17,963 bp，N50 读长 28,647 bp）；同时，通过 Illumina NovaSeq 平台进行短读长测序，得到 148.56 Gbp 数据。此外，利用 Hi-C 技术对另一只雄性个体进行染色体构象捕获，生成 128.86 Gbp 数据，用于染色体支架构建。RNA-seq 数据则来自不同发育阶段和组织样本，用于基因注释。
基因组组装与质量评估
通过整合 ONT 长读长、Illumina 短读长和 Hi-C 数据，研究人员组装出总长 1.60 Gbp 的基因组，包含 1,100 个支架，支架 N50 为 102 Mbp。其中，15 个染色体级支架占总长度的 96.80%，最大支架（chrX）长度达 279,078,345 bp。BUSCO 分析显示，基因组组装完整性达 99.5%（基于节肢动物数据库），基因集完整性为 99.0%，表明组装质量较高。
重复元件与基因注释
基因组中重复元件占比 51.42%，其中 DNA 转座子（11.33%）和长散在核元件（LINEs，10.14%）为主要类型。通过从头预测、同源比对和 RNA-seq 辅助注释，共鉴定出 27,645 个蛋白编码基因，其中 16,938 个基因通过 eggNOG-mapper 和 BLASTp 获得功能注释。基因密度和重复元件分布在染色体上呈现异质性，chrX 的基因密度较低，而重复元件密度较高。
基因组特征与比较分析
通过雄性个体测序覆盖度分析，确认 chrX 的存在，其覆盖度约为其他染色体的一半，与近缘种 G. bimaculatus 的核型研究一致。与家蟋蟀（Acheta domesticus）的共线性分析显示，chrX 在两者间具有较强保守性，而常染色体存在显著重排。系统发育分析表明，牙买加田蟋与 G. bimaculatus、G. longicercus 等物种的分化时间与传统分类学结果相符。
研究结论与意义
该研究首次提供了牙买加田蟋的染色体级高质量基因组，揭示了其基因组结构、重复元件分布和基因组成特征。基因组数据不仅为功能基因组学、比较基因组学和分子育种提供了基础资源，也为可食用昆虫的营养成分改良、抗氧化和抗炎活性成分挖掘等应用研究开辟了道路。例如，其富含的蛋白质浓缩物在食品工业中的功能特性研究，可借助基因组信息进一步解析关键基因的调控机制。此外，该基因组作为节肢动物基因组资源的重要补充，将推动昆虫进化、生态适应及害虫管理等领域的深入研究，为应对全球食品可持续性挑战提供新的科学依据。
