染色体水平基因组揭示赤眼蜂Trichogramma japonicum的寄生机制及其生物防治潜力

本研究通过整合PacBio HiFi测序和Hi-C技术，首次完成赤眼蜂Trichogramma japonicum染色体级别（216.96 Mb，N50 40.53 Mb）基因组组装，注释16,894个蛋白编码基因。该成果为解析其调控水稻害虫Chilo suppressalis的分子机制提供关键基因组资源，推动寄生蜂比较基因组学及绿色农药开发。

　　

在农业害虫防治领域，赤眼蜂Trichogramma spp.作为卵寄生蜂的代表，已成为替代化学农药的重要生物防治工具。其中Trichogramma japonicum（T. japonicum）对水稻二化螟Chilo suppressalis展现出卓越的寄生效率，但其分子机制研究长期受限于基因组资源的缺乏。尽管近年多个赤眼蜂物种如T. dendrolimi和T. chilonis的基因组相继公布，但物种间显著的遗传差异使得跨物种推论存在局限性。

为突破这一瓶颈，由Zhuo Jiang、Xiaoyan Zhu等组成的研究团队在《Scientific Data》发表了T. japonicum染色体级别基因组。研究采用多组学技术路线：首先通过17-mer分析预测基因组大小（205.15 Mb），随后利用PacBio HiFi长读长（51.65×覆盖度）和Hi-C数据（122.45×）进行组装，最终获得包含5条染色体的高质量基因组（216.96 Mb，BUSCO完整性97.44%）。样本来源于吉林农业大学稻田种群，通过单系繁殖超过三年以保持遗传纯度。

基因组特征分析

研究揭示T. japonicum基因组重复序列占比26.45%，其中DNA转座子（10.45%）和LTR反转录转座子（6.22%）为主要成分。通过整合同源预测、从头算法和转录组证据，共注释16,894个蛋白编码基因，94.51%的基因获得功能注释（如KEGG 68.7%，Pfam 72.79%）。

比较基因组学

与近缘种T. dendrolimi和T. chilonis相比，T. japonicum展现出基因数量优势（16,894 vs 12,902/12,163），且 scaffold N50（40.53 Mb）显著优于T. dendrolimi（39.10 Mb）。Hi-C热图验证了染色体结构的准确性

技术验证

短读长（99.56%）和长读长（99.99%）的高比对率证实组装质量，BUSCO评估显示单拷贝基因占比93.93%。基因组景观图

直观展示染色体功能元件分布。

该研究建立的基因组资源为阐明寄生蜂-宿主互作机制提供了分子框架，其揭示的物种特异性基因集（如毒液蛋白相关基因）将助力精准生物防治策略开发。数据已公开于NCBI（SRR33840228）和figshare平台，为后续比较基因组学及田间应用研究奠定基础。