基于纳米孔长读长测序的Acartia tonsa成虫转录组从头组装及其对新烟碱类农药响应的研究

本研究通过纳米孔长读长测序技术首次构建了海洋桡足类Acartia tonsa成虫在5种新烟碱类农药(NEOs)暴露下的全长转录组，解决了短读长技术无法准确解析转录本异构体的问题。该组装获得261,560条转录本（N50=2,580 bp），BUSCO评估完整性达88.3%，显著优于既往研究，并通过NR、InterProScan和GO数据库完成功能注释（54.3%注释率），为海洋生态毒理学研究提供了高质量参考数据。

　　

海洋生态系统中，桡足类(Copepods)作为浮游生物的关键组分，既是能量传递的枢纽，又是环境健康的"哨兵"。其中，太平洋纺锤水蚤(Acartia tonsa)因其全球分布、培养便捷和对污染物的敏感性，成为评估生态风险的模式生物。然而，现有A. tonsa转录组多基于短读长测序，难以捕捉可变剪切和异构体信息，而新烟碱类农药(neonicotinoids, NEOs)对海洋生物的神经毒性机制仍存知识空白。

为解决这一瓶颈，意大利帕多瓦大学等机构的研究团队采用牛津纳米孔技术，首次完成A. tonsa成虫在5种NEOs（包括第一代acetamiprid/thiacloprid和第二代clothianidin/thiamethoxam）暴露下的全长转录组从头组装。研究通过72小时MinION测序获得9-12百万条读长（N50≈1.14 kb），利用RNA-Bloom2和EvidentialGene流程构建的转录组规模达531Mb，BUSCO评估显示其单拷贝基因完整性(81.8%)显著优于前人工作。相关成果发表于《Scientific Data》，为海洋污染物分子机制研究树立了新标准。

关键技术包括：1) 实验室培养A. tonsa成虫并暴露于亚致死浓度NEOs（如imidacloprid 1-10 ng L^-1）；2) Nanopore cDNA-PCR建库与dorado碱基识别；3) 基于BUSCO和TransRate的组装质量评估；4) DIAMOND比对NR数据库及InterProScan功能注释。

转录组组装特征

比较TransRate指标显示，本研究组装的平均转录本长度(2,034 nt)是参考转录组的2倍，N50提高145%。

长度分布显示77.26%转录本超过1kb，而参考组仅39.3%。

完整性验证

BUSCO分析揭示该转录组含894个节肢动物保守基因（88.3%），其中单拷贝比例达81.8%，远高于参考组的51.9%。

功能注释

54.3%代表性转录本获得至少一种数据库注释，GO分类显示"DNA结合"和"核糖体"等条目富集。

NR比对主要匹配近缘桡足类如Eurytemora carolleeae(39.8%)。

该研究不仅提供了首个基于长读长的A. tonsa高质量转录组，其建立的实验体系可拓展至其他海洋污染物研究。通过精准解析nAChRs（烟碱型乙酰胆碱受体）等神经毒性靶点的转录变异，为开发海洋生态预警生物标志物奠定了分子基础。未来结合差异表达分析，将深化对NEOs亚致死效应的认知，服务于海洋环境保护决策。