《International Journal of Molecular Sciences》：Transcriptome Analysis of the Larch Bud Gall Midge, Dasineura rozhkovi Mamaev et Nikolskij: De Novo Assembly, Phylogeny and Sexual Dimorphism
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落叶松芽瘿蚊（Dasineura rozhkovi Mamaev et Nikolskij）是侵染落叶松的主要害虫之一。其危害会导致西伯利亚落叶松（Larix sibirica Ledeb.）成年植株出现发育缺陷，并使种群增长显著下降。由于其生活史复杂且常存在
落叶松芽瘿蚊（Dasineura rozhkovi Mamaev et Nikolskij）是侵染落叶松的主要害虫之一。其危害会导致西伯利亚落叶松（Larix sibirica Ledeb.）成年植株出现发育缺陷，并使种群增长显著下降。由于其生活史复杂且常存在于人类居住区域，利用常规方法难以将其根除。此前，D. rozhkovi尚未通过测序技术进行研究，这意味着对其体内分子水平机制缺乏认识。研究人员在此首次报道了D. rozhkovi转录组的从头组装（de novo assembly）与分析。研究人员发现D. rozhkovi成虫在差异基因表达方面存在明显的性别二态性，并利用此前发表的大型支系昆虫基因组组装数据进行了系统发育分析。所得系统发育树包含D. rozhkovi及其他8种瘿蚊，显示D. rozhkovi与黑森瘿蚊（Mayetiola destructor Say）亲缘关系最近。研究人员认为，所得结果可进一步用于制定该害虫的防治措施。
落叶松芽瘿蚊（Dasineura rozhkovi Mamaev et Nikolskij）是瘿蚊科（Cecidomyiidae）中危害落叶松的重要害虫，其危害可导致寄主发育缺陷并显著降低成年西伯利亚落叶松（Larix sibirica Ledeb.）的种群增长。由于该虫生活史复杂，且常出现于种植落叶松的人类居住区，常规方法难以有效防治。此前D. rozhkovi从未经过测序技术研究，其体内分子水平机制尚属空白。为此，研究人员首次对该物种进行了从头转录组组装（de novo assembly）与分析，并利用系统发育和性别二态性研究揭示其进化地位及两性分子差异。该研究发表于《International Journal of Molecular Sciences》。
研究人员从三月采集的西伯利亚落叶松枝条上切下虫瘿，在25℃培养至成虫羽化，按性别分离后液氮冷冻保存。共构建8个cDNA文库（雌性5个、雄性3个），每个样本含16–20头成虫；提取总RNA后使用TruSeq链特异性mRNA文库制备试剂盒构建文库，并在GenoLabM测序仪上进行2×150 bp双端测序。测序数据经Fastp质控和裁剪后，用Trinity进行从头组装，再用EvidentialGene和CD-HIT去除冗余，最终获得46,268条转录本和36,552条蛋白质序列；BUSCO评估显示转录组完整度为98.1%，片段化仅0.7%，N50为4135 bp，N90为1068 bp。功能注释采用eggNOG-mapper和InterProScan。差异表达分析使用RSEM/Bowtie2比对并计算表达量，edgeR经TMM归一化和quasi-likelihood F-test鉴定差异表达基因（DEGs）；共表达网络使用WGCNA的bicor相关方法构建；系统发育树通过OrthoFinder定义的直系同源群重建。
2.1 系统发育推断：研究人员利用D. rozhkovi转录组预测蛋白组，结合8种已发表基因组数据的瘿蚊、7种其他双翅目昆虫、5种其他目昆虫，以及作为外群的膜翅目昆虫，构建了基于直系同源群的系统发育树。结果显示，在所研究的瘿蚊中，D. rozhkovi与黑森瘿蚊（Mayetiola destructor Say）亲缘关系最近。树中各物种的位置与当前对昆虫进化的认识一致。
2.2 高表达基因的基因调控网络：研究人员构建了D. rozhkovi高表达基因的共表达网络，鉴定到47个转录因子和754个主要在雌性转录组中高表达的基因，其中约一半转录因子含C2H2型锌指结构域。雌性相关基因显著富集于卵母细胞分化、雌配子生成、胚胎发育、卵巢滤泡细胞发育、卵壳绒毛膜组装和性别决定等生物学过程。两性共同高表达的79个基因与细胞通讯、微管细胞骨架极性建立或维持、蛋白质分解代谢调控等相关。雄性高表达基因未显示显著富集的GO类别，但包含含锌指C2H2和HMG盒A/B结构域的转录因子。该结果表明雌性转录组具有更强的共表达调控网络，性别二态性不仅体现在差异表达基因数量上，还体现在协调调控的复杂性上。
讨论部分指出，雌性偏向的共表达网络与卵子发生和多步协调过程一致；这与按蚊和埃及伊蚊中雌性生殖相关基因进化更快、选择压力更强的现象相似。雄性虽有更多上调的DEGs（5552个，网络中24个基因），但缺乏强共表达网络；雌性则有5068个DEGs，网络中754个基因，说明昆虫性别特异的表达调控可能比简单数量比较更复杂。C2H2锌指、bZIP、Myb/SANT、HMG盒等转录因子在雌性生殖调控中的潜在作用与果蝇、埃及伊蚊等已有研究结果相符。
研究结论：获得的数据表明，D. rozhkovi成虫在差异基因表达方面表现出显著的性别二态性；系统发育分析显示，在所研究的瘿蚊中，落叶松芽瘿蚊D. rozhkovi与黑森瘿蚊M. destructor亲缘关系最近。该研究首次提供了D. rozhkovi的转录组资源，为理解瘿蚊分子机制、进化关系及开发害虫防治措施奠定了基础。
