文献阅读20260105

Stage-specific master genes in holometabolous development and their advances in Spodoptera

frugiperda
完全变态昆虫阶段主控基因及其在草地贪夜蛾的研究进展

张泽源，吴勉之，朱冠恒. 完全变态昆虫阶段主控基因及其在草地贪夜蛾的研究进展 [ J ]. 环境昆虫学报，2025，47（5）：1430-1439.
ZHANG Ze-Yuan, WU Mian-Zhi, ZHU Guan-Heng. Stage-specific master genes in holometabolous development and their advances in Spodoptera
frugiperda [ J ]. Journal of Environmental Entomology，2025，47（5）：1430-1439.

image.png

Telomere-to-telomere genome assembly of the Dipteran Bactrocera dorsalis from a single individual

https://www.nature.com/articles/s41467-025-65870-1

双翅目昆虫包括许多有害物种，对农业造成重大破坏。然而，由于该物种体型较小、端粒和着丝粒结构保护性差、杂合性高以及遗传背景复杂，组装此类物种的基因组一直很困难。本研究采用低输入HiFi CCS库（雄性个体）和合并自交个体的ONT序列，构建了一个高质量596 Mb端粒间的果树害虫背面杆（Bactrocera dorsalis）端粒间基因组。该组件包含着丝粒和端粒的完整结构组织信息，为昆虫染色体结构的进化提供了见解。比较基因组分析揭示了跨双翅目性染色体的多系起源。此外，我们还鉴定出ATPsynβ的同源基因，作为Y染色体特异性基因，该基因在多个男性组织中高度表达，可能为男性特异性生理活动提供关键支持。此外，我们还发现了多个气味受体基因的串联复制，包括一组OR88a家族的三联组，该基因被验证参与甲基丁香酚的行为反应。总之，这套完整的参考基因组为未来双翅目基因组研究奠定了基础，并为控制背翅草提供了遗传学见解。
这个工作确实挺细致的，但是一个物种的基因组测序组装加一些分析，没有故事就这么发了NC合理吗？

Abundant Recurrent Mitochondrial Mutations and Widespread Mitonuclear Epistasis in Caenorhabditis elegans

秀丽隐杆线虫中丰富的线粒体基因反复突变与广泛的线核上位效应
美国纽约大学的Matthew V. Rockman团队
https://doi.org/10.1093/molbev/msaf300

线粒体基因产物与核基因产物之间的协调遗传和物理相互作用调控线粒体中的ATP生成。将线粒体基因型和有丝核遗传相互作用与表型联系起来仍是一项复杂的挑战。在这里，我们将秀丽隐杆线虫作为有丝分裂细胞核上位作用研究的模型发展。在540个遗传上不同的野生分离株样本中，线粒体基因组中10%的位点发生变化，物种内存在数百个错义突变。反复突变和三叶酸位点很常见。对有丝基因组序列的系统发育分析鉴定出8个不同的谱系，每个谱系都有诊断变异。核基因组的主成分分析显示，线粒体基因组与核基因组在秀丽隐杆线虫群体中存在显著一致性，表明干扰共进化的有丝核遗传组合可能揭示显著的上位作用。我们利用破坏首次有丝分裂的GPR-1过表达，高效地在所有18个自然分离的秀丽隐杆线虫株之间交换核和线粒体基因组，生成迄今为止最大的动物有丝分裂核交换面板，拥有323个独特的有效有丝分裂核基因型。我们对一组菌株进行了表型发育，该子集拥有30个不同基因型，在6种不同环境条件下，包括高温和重金属暴露。有丝细胞核上位作用显著影响了所有测试条件下的表型变异。我们还通过比较匹配与错配的cybrids的抗应力，测试了丝分裂共适应。有趣的是，一些不匹配的菌株表现出更大的抗药性，凸显了有丝分裂核相互作用的复杂性和情境依赖性。

也许最引人注目的发现是HyPhy分析证实了我们反复出现的突变结果，表明nduo-1中的第94个密码子可能经历了适应性变化;3种不同的氨基酸残基——苯丙氨酸、亮氨酸和异亮氨酸——在秀丽隐杆线虫内在此位置分离。
此外，这些多样的结果表明有丝分裂核共适应可能高度依赖于情境，某些环境条件可能有利于特定组合。
总之，本研究展示了秀丽隐杆线虫线粒体DNA的显著多态性及其对线丝核相互作用和表型的影响。我们的发现强调了在研究有丝分裂细胞核上位作用的进化动态时，考虑遗传和环境背景的重要性。

Structural basis for odorant recognition of the insect odorant receptor OR-Orco heterocomplex

昆虫嗅觉受体OR-Orco复合物的嗅觉识别结构基础

昆虫通过气味受体（OR）检测和区分多种化学物质，OR（配体门控离子通道），由发散的气味感知或和保守的气味受体共受体（Orco）组成。本研究报告了仅由豌豆蚜Acyrthosiphon pisum结合其已知激活配体醋酸杰尼基的ApOR5-Orco杂质结构。在这些结构中，三个Aporco亚基作为支架组成，无法结合配体，且保持相对不变。配体结合时，ApOR5的孔道螺旋S7b从中央孔道轴向外移动，形成不对称的孔隙口以供离子流入。我们的研究为OR-Orco异质复合体的气味识别和通道门控提供了见解，并为开发创新杀虫剂和驱避剂以防治害虫提供了结构资源。

image.png

Comparative population genomics reveals convergent adaptation across independent origins of avian obligate brood parasitism

比较群体基因组学揭示鸟类专性巢寄生独立起源中的趋同适应
https://www.nature.com/articles/s41559-025-02919-w

亲代护理作为一种策略发展起来，旨在提高后代存活率，但代价是降低成年存活率和生育能力。虽然99%的鸟类物种提供亲代照顾，但专性繁殖寄生虫通过利用其他物种的亲代行为来规避这一权衡。这种剧烈的生活史转变在鸟类中独立发生了七次，为测试趋同适应提供了极佳机会。为探究这一转变背后的基因组适应，我们分析了五种寄生物种的种群重测序数据，分布在三个独立的寄生寄生起源——三只寄生雀、一只蜜导鸟和一只牛鸟——以及相关的非寄生外群。利用McDonald–Kreitman框架，我们发现多个寄生类群中参与精子功能的基因具有适应性，但在匹配的非寄生外组中则无此证据，这与失去亲代照顾后寄生谱系中雄性竞争增加的证据一致。我们还检测到寄生虫谱系中与神经系统发育相关的基因附近的选择性扫除，这可能与空间认知的改善有关，有助于寄生虫定位和监测宿主巢穴。最后，我们发现宿主专属育虫寄生虫的基因组中比非寄生外群更具选择性扫荡，这或许反映了宿主-寄生虫持续的共进化军备竞赛。

image.png