为了控制入侵物种,澳洲学者使出测序绝招

时间:2018年9月26日
来源:生物通

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为了对付入侵物种,新南威尔士大学、悉尼大学以及迪肯大学组成的研究团队对海蟾蜍的基因组进行了测序,目前已经绘制出基因组草图,并发表在《GigaScience》杂志上。

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海蟾蜍(学名:Rhinella marina,又名蔗蟾蜍)是世界上体型最大的蟾蜍。它的体长约为15 cm,重约1 kg。最大的海蟾蜍长达38 cm,重达2.65 kg,相当于一只小狗。并且它的毒性非常强。蛇、蜥蜴甚至是鳄鱼,在吞食海蟾蜍之后,也会中毒身亡。

这种可怕的动物原本生活在中美洲和南美洲。1935年,102只海蟾蜍被引进澳大利亚,以控制甘蔗种植园内的甘蔗甲虫。没想到,此次行动完全是引火上身。由于缺乏天敌和竞争物种,海蟾蜍大量繁殖。如今,数百万只海蟾蜍正占据着澳大利亚超过120万平方公里的土地。

为了对付这个入侵物种,新南威尔士大学、悉尼大学以及迪肯大学组成的研究团队对海蟾蜍的基因组进行了测序,目前已经绘制出基因组草图,并发表在《GigaScience》杂志上。

十年前,澳大利亚的研究人员就试图测序海蟾蜍的基因组,不过在组装时碰到了难题,计划没有完成。于是,新南威尔士大学的病毒学家Peter White及其同事此次选择了长读长的Pacific Biosciences RS II测序仪和短读长的Illumina HiSeq X测序仪对海蟾蜍的基因组进行测序。

他们总共获得了359.5 Gb的原始序列数据。最终,他们组装成31,392个scaffold,其长度为2.55 Gb,占据海蟾蜍基因组的90%以上。他们进一步预测,海蟾蜍大约有25,846个蛋白编码基因。

研究人员表示,对海蟾蜍基因组的解码有助于人们了解这种生长在雨林的蟾蜍如何在干燥的大陆上大规模扩散。White教授的团队已经利用这些遗传资源找到了三种新的病毒。通过进一步的工作,这有望成为生物防治工具,以阻止海蟾蜍在整个澳洲扩散。

White教授表示,团队必须确保这种生物防治措施不会影响本地的两栖动物。“我们不想引进会杀死青蛙或蝾螈的东西;它必须是针对海蟾蜍的,”他说。“目前的物理清除措施并没有取得成功,我们需要更多的方法来控制这个入侵物种。”

海蟾蜍领域的专家、悉尼大学的Rick Shine教授说:“对基因组的进一步分析将帮助人们了解海蟾蜍的进化以及它们与整个生态系统的相互作用。我们将了解海蟾蜍如何扩散,其毒素如何发挥作用,并采用新的方式来控制这种群体。”

顺便说一句,当初海蟾蜍的引进是为了防止甘蔗甲虫,那么甘蔗甲虫现在怎么样了?数据显示,现在澳大利亚甘蔗甲虫的数量比1935年还要多。(生物通 薄荷)

原文检索

Draft genome assembly of the invasive cane toad, Rhinella marina

GigaScience, Volume 7, Issue 9, 1 September 2018, giy095, https://doi.org/10.1093/gigascience/giy095

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