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张吉斌课题组与上海植物生理研究所合作解析水虻基因组图谱和肠道微生物组降解规律
发布时间:2019-12-12

近日,我校生命科学技术学院张吉斌教授课题组与上海植物生理研究所黄勇平研究员课题组合作,对武汉亮斑扁角水虻纯化10代的品系进行了全基因组测序,获得了高质量水虻基因组图谱,并对水虻转化不同有机废弃物的肠道微生物组进行分析,揭示了水虻能在畜禽粪污等恶劣环境中高效利用有机废弃的机制。研究结果于11月25日在线发表在细胞生物学学术期刊《Cell Research》上。

随着全球人口的迅速增长和餐厨剩余物、畜禽粪污等废弃物的围城,粮农组织号召全世界利用食用昆虫将有机废弃物质高效资源化,满足畜禽和人类对饲料和食物的需求,并能净化环境。水虻优良品系的开发和水虻转化有机废弃物的工业化应用成为当下研究的热点。

水虻的生物学和基因组特征(作者:余永强)

我校喻子牛、张吉斌教授课题组从美国德州农工大学引入水虻养殖技术,采集全国不同地区的野生水虻进行室内驯化,通过3年的努力,成功获得了具有自主知识产权的高效转化有机废弃物的亮斑扁角水虻武汉品系,并解决了水虻大规模饲养的关键技术,建立了水虻与微生物联合转化有机废弃物新工艺。为了对水虻武汉品系进行深入的研究与开发,课题组对系野生型杂合性高的亮斑扁角水虻武汉品系进行纯化,培养出亮斑扁角水虻武汉纯化品系。随后,张吉斌教授课题组与黄勇平研究员课题组合作,获得了高质量水虻基因组图谱,并通过对水虻转化不同有机废弃物的肠道微生物组进行分析,揭示了水虻能在畜禽粪污等恶劣环境中高效利用有机废弃的机制。

水虻幼虫中肠的微生物组分析(作者:张珈)

该研究进一步研发了一种基于CRISPR/Cas9基因编辑的高效方法,获得了水虻不具有飞行能力的品系,并增强了饲养能力的表型,为水虻应用基础研究、优良品系的开发和水虻转化有机废弃物的工业化应用奠定了基础。

我校蔡珉敏副教授为论文共同第一作者,张吉斌教授和中科院上海植物生理研究所黄勇平教授为共同通讯作者。本研究得到十三五国家重点研发计划、国家外专局高端外国专家项目和中国科学院的资助。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41422-019-0252-6

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