草原毛虫（Lepidoptera：Lymantriinae：Gynaephora）是一个小型昆虫类群，全世界记录有15个物种，分布在北极冻土带和北半球的高海拔地区。在中国，所有8个被命名的Gynaephora物种都栖息在海拔2900-5000米的青藏高原地区。草原毛虫是青藏高原高寒草甸最具破坏性的害虫，它们不仅取食牧草，导致严重的饲草短缺和草地退化，还会引起家畜和野生动物的口腔黏膜溃疡。
草原毛虫不同发育阶段形态图
草原毛虫很好地适应了青藏高原的严酷环境。在形态上，幼虫覆盖着密集的黑毛，这有助于它们抵抗高强度的紫外线辐射并调节体温；在生理上，雌性成虫与雄性成虫相比，不发育翅膀和触角，表现出显著的性别二态型，能量优化分配到繁殖而非变态中，有助于提高适合度；在遗传上，与非青藏高原昆虫相比，草原毛虫中与缺氧反应、能量代谢和DNA修复相关的几个基因受到正选择。线粒体基因的序列变异和表达模式变化也与适应不同的高海拔环境有关。
草原毛虫的比较基因组学分析
我校青藏高原昆虫生态与害虫防治团队就青海草原毛虫（Gynaephora qinghaiensis）的基因组进行了组装。组装后的基因组大小为861.04 Mb，由107个contig组成，contig N50大小为18.65 Mb。BUSCO分析显示，组装体中含有99.56%（99.27%完整，0.29%片段化）的BUSCO基因。在青海草原毛虫基因组中，预测有580.2 Mb（占基因组的67.4%）的重复序列和16 618个蛋白质编码基因。系统发育基因组学分析表明，青海草原毛虫与锈色卷蛾（Orgyia antiqua）大约在1830万年前分化。此外，基因家族进化分析表明，青海草原毛虫基因组中，有130个基因家族显著扩张，43个基因家族收缩。参考基因组的可用性，可为揭示草原毛虫对高海拔环境的适应性进化机制提供遗传资源，也有助于制定草原毛虫的综合防控策略。
相关研究结果以“Genome assembly of the grassland caterpillar Gynaephora qinghaiensis”为题在Nature旗下期刊Scientific Data上发表。该研究得到了青海省科技厅重点研发与转化计划专项（2023NK152）和青海省昆仑英才专项的支持。
供稿：农林科学院
【编辑：邹林有 责任编辑：金萍】