Cell Research | 華農解析水虻基因組圖譜和腸道微生物組降解規律

2021-02-17 生信寶典

近日，華中農業大學生命科學技術學院張吉斌教授課題組與上海植物生理研究所黃勇平研究員課題組合作，對武漢亮斑扁角水虻純化10代的品系進行了全基因組測序，獲得了高質量水虻基因組圖譜，並對水虻轉化不同有機廢棄物的腸道微生物組進行分析，揭示了水虻能在畜禽糞汙等惡劣環境中高效利用有機廢棄的機制。

研究結果於2019年11月25日在線發表在細胞生物學學術期刊《Cell Research》(IF=17+)上。

隨著全球人口的迅速增長和餐廚剩餘物、畜禽糞汙等廢棄物的圍城，糧農組織號召全世界利用食用昆蟲將有機廢棄物質高效資源化，滿足畜禽和人類對飼料和食物的需求，並能淨化環境。水虻優良品系的開發和水虻轉化有機廢棄物的工業化應用成為當下研究的熱點。

華中農業大學喻子牛、張吉斌教授課題組從美國德州農工大學引入水虻養殖技術，採集全國不同地區的野生水虻進行室內馴化，通過3年的努力，成功獲得了具有自主智慧財產權的高效轉化有機廢棄物的亮斑扁角水虻武漢品系，並解決了水虻大規模飼養的關鍵技術，建立了水虻與微生物聯合轉化有機廢棄物新工藝。

為了對水虻武漢品系進行深入的研究與開發，課題組對系野生型雜合性高的亮斑扁角水虻武漢品系進行純化，培養出亮斑扁角水虻武漢純化品系。

隨後，張吉斌教授課題組與黃勇平研究員課題組合作，獲得了高質量水虻基因組圖譜，並通過對水虻轉化不同有機廢棄物的腸道微生物組進行分析，揭示了水虻能在畜禽糞汙等惡劣環境中高效利用有機廢棄的機制。

該研究進一步研發了一種基於CRISPR/Cas9基因編輯的高效方法，獲得了水虻不具有飛行能力的品系，並增強了飼養能力的表型，為水虻應用基礎研究、優良品系的開發和水虻轉化有機廢棄物的工業化應用奠定了基礎。

華中農業大學蔡珉敏副教授為論文共同第一作者，張吉斌教授和中科院上海植物生理研究所黃勇平教授為共同通訊作者。本研究得到十三五國家重點研發計劃、國家外專局高端外國專家項目和中國科學院的資助。

論文連結https://www.nature.com/articles/s41422-019-0252-6

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