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文章题目：Genome mapping coupled with CRISPR gene editing reveals a P450 gene confers avermectin resistance in the beet armyworm

发表期刊：PLOS GENETICS

测序策略：Illumina+PacBio+Hi-C

组学技术：基因组+BSA+基因编辑

研究结果：杀虫剂抗性是农业生产的一个全球性制约因素，快速鉴定抗性基因对于更好地监测和管理抗性害虫至关重要。阿维菌素（avermectin）是比较新的杀虫剂，但甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）已对其产生抗性，威胁阿维菌素的持续使用。因此，解析甜菜夜蛾对阿维菌素的抗性机理具有重要意义。研究者先通过PacBio+Hi-C构建了甜菜夜蛾的高质量基因组（基因组大小446.80Mb，contig N50=3.47Mb），随后利用BSA技术鉴定到17号染色上的15-16Mbp的位置与阿维菌素抗性相关，接着利用CRISPR/Cas9将该区域的CYP9A186基因敲除，完全恢复了甜菜夜蛾对阿维菌素的敏感性，异源表达和体外功能分析进一步证实，在CYP9A186蛋白的底物识别位点1（SRS1）中发现的天然替代物（F116V）导致阿维菌素的代谢增强。因此，将基因编辑与BSA相结合的方法允许快速识别与杀虫剂抗性相关的基因。

图1  BSA分析鉴定甜菜夜蛾对阿维菌素抗性相关的基因

文章题目：Large Differences in the Haptophyte Phaeocystis globosa Mitochondrial Genomes Driven by Repeat Amplifications

发表期刊：Frontiers in Microbiology

测序策略：HiFi+Illumina

组学技术：基因组+比较基因组

研究结果：棕囊藻（Phaeocystis globosa）在全球碳循环中起着重要作用，同时也是形成藻华现象的主要物种。棕囊藻的线粒体基因组已在2014年进行报道，但其未构建完整的基因组。本研究中，研究者通过HiFi测序，构建了首个棕囊藻完整的线粒体基因组，其线粒体为环状，其大小为43585bp，包含19个蛋白编码基因，25个tRNA基因，两个rRNA基因，还包含了两个6.7 Kb和14 Kb的重复区域，这是所有已被测序线粒体中重复序列最长的。通过比较六个棕囊藻的线粒体基因组，发现其基因含量相同，但重复序列的长度不同，这说明重复扩增可能是线粒体DNA（mtDNA）进化的重要驱动力。

图2  棕囊藻线粒体基因组特征

文章题目：Seadragon genome analysis provides insights into its phenotype and sex determination locus

发表期刊：Science Advances

测序策略：Illumina+PacBio+Hi-C

组学技术：基因组+转录组+Hi-C+基因编辑 

研究结果：海龙（Phyllopteryx taeniolatus）隶属于海龙科，被称为伪装大师，其身体蕴藏一系列特殊的表型，例如叶状附属物、无牙管状嘴以及雄性怀孕，这非常令人着迷。在本研究中，研究者构建了海龙及其近缘种拟海龙的高质量参考基因组，基因组大小为637-663Mb，contig N50为10-21Mb。叶状附属物的转录谱表明，一组通常参与鳍发育的基因已经被增选，并丰富了潜在组织修复和免疫防御基因的转录本。斑马鱼scpp5的突变体在所有的颌突中都缺失，被发现缺少或有变形的咽齿，这支持了scpp5的缺失导致了颌突牙齿缺失的假说。最后研究者鉴定到了一个假定的性别决定位点，其编码一个雄性特异性基因amhr2y，该基因由海龙及其近缘种共享。

图3  海龙和拟海龙的表型特征及系统发育位置

文章题目：A near complete genome for goat genetic and genomic research

发表期刊：Genet Sel Evol

测序策略：Illumina+PacBio+Hi-C

组学技术：基因组+转录组+比较基因组 

研究结果：山羊是最早驯化的家畜之一，具有重要的文化和经济价值。目前的山羊参考基因组（ARS1）存在不完整的X染色体和高度碎片化的Y染色体。基于此，研究者用117×的PacBio数据和118×的Hi-C数据，重新构建了山羊的参考基因组（Saanen_v1）。与ARS1相比，Saanen_v1的完整性更高（contig N50=46.2Mb），gap数更少（169 VS 773），此外染色体的锚定率、转录组数据的比对率也证实了Saanen_v1组装结果的连续性。同时，研究者纠正了ARS1版本中存在的组装错误，并首次估算了反刍动物Y染色体的替换率。总之，Saanen_v1包括一个连续的X染色体序列和第一个山羊Y染色体支架。Saanen_v1将促进山羊遗传多样性研究和GWAS和基因组选择的实施。

图4  山羊基因组近完成图

文章题目：Comparative genomic analysis of different sexes and diet-specific amino acid mutation identification in Ancherythroculter nigrocauda

发表期刊：CPB

测序策略：Illumina+PacBio+Hi-C

组学技术：基因组+比较基因组 

研究结果：确定性别和控制性别比例是鱼类遗传学的基本方面，有助于制定成功的鱼类育种计划。高质量的基因组组装和注释是确定性别特异性基因及其表达的先决条件。本研究中，研究者通过PacBio+Hi-C测序，构建了高质量的黑尾近红鲌基因组，其基因组大小为1054.05Mb，contig N50=3.4Mb，共注释得到33606个蛋白编码基因。同时，研究者通过对5条雌鱼和雄鱼进行重测序，在LG20上确定了性别特异性区域。此外，在草食性和肉食性鱼类之间的582个基因上发现了饮食特异性氨基酸突变，其中26个在这两种鱼类的肝组织中表现出显著不同的表达模式。总之，黑尾近红鲌染色体水平的基因组组装为进行深入的比较基因组研究提供了宝贵的资源，在鱼类遗传育种和养殖方面有着巨大的应用。

图5  黑尾近红鲌的基因组特征

表1  菲沙2021基因组项目文章列表（部分）