近日，中國林科院森環森保所聯合中科院植物生理生態研究所、首都師範大學等多家科研機構在國際著名分子生物學期刊 Molecular Ecology Resource發表題為"Chromosome-level genome assembly of an important pine defoliator, Dendrolimus punctatus (Lepidoptera; Lasiocampidae)"的研究論文。該研究利用三代測序結合Hi-C技術完成了馬尾松毛蟲染色體水平基因組的測序工作，為這一重要林業害蟲的生物學過程、功能與進化研究提供了重要資源。同時，該研究也是枯葉蛾科昆蟲首個染色體水平基因組的研究工作。
松毛蟲（Dendrolimus）在分類地位上屬於鱗翅目、枯葉蛾科、松毛蟲屬，是危害嚴重的重要森林害蟲。爆發期間大面積松林的針葉在數日內可被蠶食精光，故又被稱為「無煙的森林火災」，給林業生產與生態壞境造成重大破壞。然而，從分子生物學角度對松毛蟲成災機理方面的研究還較少。從基因水平上研究分析松毛蟲的成災機理，掌握其演變發生規律，控制害蟲的種群數量，或將達到「蟲不成災」的防控目的。
該研究利用PacBio測序技術結合Hi-C染色體構象捕獲技術，組裝出包含30條染色體的馬尾松毛蟲高質量基因組，基因組大小為614 Mb。該基因組包含17593個蛋白編碼基因和56.16%的重複序列。系統發育分析表明，馬尾松毛蟲與家蠶親緣關係最接近，並可能與美國白蛾額、斜紋夜蛾、松異舟蛾的共同祖先在108.91百萬年前發生分化。分化後，馬尾松毛蟲有2,104個基因家族發生擴張，1,900個基因家族收縮。擴增的基因家族中與外源化合物降解和解毒相關的基因顯著富集，特別是細胞色素P450基因家族。這一高質量染色體水平的參考基因組將為了解馬尾松毛蟲爆發和耐藥性機制提供有價值的資源。作為第一個枯葉蛾科昆蟲基因組的測序，也將為進一步的比較基因組學研究提供參考。
論文第一作者為中國林科院森環森保所張蘇芳副研究員，中國林科院森環森保所張真研究員、首都師範大學張愛兵教授、中國科學院黃勇平研究員、詹帥研究員，希望組公司韓玲玲博士為共同通訊作者。原文連結：doi: 10.1111/1755-0998.13169