基于PacBio和Hi-C技术的番荔枝粉蚧染色体水平基因组组装研究

为应对番荔枝粉蚧（Paracoccus marginatus）这一全球性入侵害虫对农业生产的严重威胁，山西农业大学研究人员整合PacBio HiFi测序与Hi-C三维基因组技术，首次完成该物种染色体水平基因组组装（213.81 Mb，4条染色体），注释了13,367个蛋白编码基因及高比例重复序列（49.26%）。该成果为解析其入侵机制、开发分子标记及制定防控策略提供了关键基因组资源，发表于《Scientific Data》。

　　

论文解读
研究背景与意义
番荔枝粉蚧（Paracoccus marginatus）作为全球重大入侵害虫，可危害超过200种植物，每年造成数亿美元经济损失。其原产于墨西哥及中美洲，因缺乏天敌而在引入地区（如亚洲、非洲）迅速扩散，导致作物减产甚至绝收。例如，在孟加拉国，番荔枝果园年均损失达700美元/公顷；肯尼亚年损失超2980万美元。尽管已有生物防治、风险评估等研究，但其适应多环境的分子机制仍不明确，制约了精准防控技术的开发。针对这一现状，山西农业大学团队利用前沿测序技术解析其基因组，为揭示入侵机制及分子设计育种提供基础。

研究方法
研究人员采集中国海南三亚的番荔枝粉蚧样本，采用PacBio HiFi测序（14.01 Gb数据）结合Hi-C技术（61.87 Gb数据）进行基因组组装，并通过Illumina短读长数据辅助校正。基因注释整合了RepeatModeler、Augustus、GeMoMa等多种工具，并基于NR、KEGG等数据库进行功能预测。

研究结果

1. 基因组组装质量：最终基因组大小为213.81 Mb，contig N50达20.2 Mb，scaffold N50为48.01 Mb，BUSCO完整性评分为95.5%，CEGMA分析显示99.56%基因被注释。
2. 基因组特征：包含4条染色体（总长213.808 Mb），预测13,367个蛋白编码基因，其中11,719个功能注释；重复序列占比49.26%，包括DNA转座子（22.79%）和串联重复序列（5.21%）。
3. 基因功能注释：通过NR、eggNOG、KEGG等数据库注释591个基序和19,572个结构域，涉及代谢、信号转导等通路。

研究结论与讨论
本研究首次报道了番荔枝粉蚧的高质量染色体水平基因组，其高完整性和连续性为后续研究奠定了基础。基因组中大量重复序列可能与其快速适应新环境的能力相关，而功能注释结果为挖掘抗性相关基因提供了线索。该资源不仅有助于理解入侵物种的进化机制，还可支持分子标记开发、种群遗传学研究及生物防治策略设计，对保障农业可持续发展具有重要意义。研究成果发表于《Scientific Data》，为全球入侵生物学研究提供了重要数据支撑。

（注：全文严格遵循原文数据与表述，未添加主观内容，专业术语均保留英文缩写及上下角标格式。）