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本文报道了重要害虫黑胸散白蚁（Reticulitermes chinensis）的高质量染色体水平基因组。研究利用PacBio和Hi-C测序技术，组装出总大小为1.02 Gb、包含21条染色体的基因组图谱。该基因组的完成将为深入解析白蚁的社会行为、木质纤维素高效降解机制及其适应性进化等独特生物学特征提供关键的遗传信息资源。
白蚁，这个在分类学上隶属于蜚蠊目（Blattodea）等翅下目（Isoptera）的小小昆虫，却拥有着与庞大社会结构相匹配的惊人破坏力。其中，黑胸散白蚁（Reticulitermes chinensisSnyder）作为鼻白蚁科（Rhinotermitidae）的一员，是全球范围内危害建筑物木结构的主要害虫之一，其活动可导致严重的经济损失。然而，与危害性相对的，是白蚁生物学中一系列迷人且独特的研究课题：它们如何构建并维持复杂的社会性（social behavior）？它们体内或其共生微生物如何高效分解木质纤维素（lignocellulose digestion），实现这一地球上最顽固生物质之一的转化？它们经历了怎样的进化历程以适应其生态位？要深入回答这些问题，一个高质量的参考基因组是必不可少的研究基石。遗憾的是，长期以来，针对黑胸散白蚁的基因组资源相对匮乏，这在一定程度上制约了相关研究的进展。为了填补这一空白，并为进一步揭示其社会行为、物质代谢和进化适应性的分子机制提供基础，一个国际研究团队对黑胸散白蚁进行了染色体水平的基因组测序与组装。相关研究成果已发表在《Scientific Data》期刊上。
为了获得高质量的基因组，研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，利用PacBio长读长测序技术获取初始基因组序列，以克服复杂重复区域对组装的挑战。随后，结合Hi-C（高通量染色体构象捕获）技术，将初步组装的序列片段（scaffolds）锚定并聚类到染色体上，从而构建出染色体水平的基因组图谱。基因组的完整性和质量则通过BUSCO（Benchmarking Universal Single-Copy Orthologs）评估流程进行校验。
研究结果
1. 高质量染色体水平基因组的组装
研究人员综合利用PacBio和Hi-C技术，成功组装出了黑胸散白蚁的染色体水平基因组。最终版本的基因组总大小约为1.02 Gb，被锚定到21条假染色体（pseudochromosomes）上，锚定率达到94%。基因组的连续性和完整性指标表现突出：支架N50（scaffold N50）长度达到47.29 Mb，BUSCO完整性评估得分高达97.6%，这表明组装出的基因组近乎完整，覆盖了绝大多数核心基因。此外，基因组的GC含量为29.46%。
2. 基因组结构与重复序列分析
对基因组组分的深入分析揭示，黑胸散白蚁基因组中高达48.74%的部分由各类重复序列（repetitive sequences）构成。这一高比例的重复序列是导致其基因组规模较大的主要原因之一，也符合许多昆虫基因组的特征。对重复序列的准确识别和屏蔽，为后续精确的基因预测奠定了重要基础。
3. 蛋白质编码基因的注释
基于同源预测、转录本证据和从头预测相结合的策略，研究人员在组装好的基因组中总共预测出了23,733个蛋白质编码基因。这些基因构成了黑胸散白蚁行使各项生命功能的遗传蓝图，是研究其特定性状（如社会性、消化能力）的关键靶点。
结论与意义
本研究成功构建了黑胸散白蚁的高质量染色体水平参考基因组。该基因组在连续性、完整性和基因注释的完备性方面均表现出色，达到了染色体水平组装的标准。这一基因组资源的发布，为在分子水平上深入探究白蚁的一系列独特性状开辟了新的道路。首先，它为解析白蚁复杂社会性（如品级分化、利他行为、通讯）的遗传基础和调控网络提供了可能。其次，基因组中包含的大量与碳水化合物代谢相关的基因为揭秘白蚁及其共生体高效降解木质纤维素的协同机制提供了直接的数据支持。最后，该基因组作为等翅下目的重要代表，将为研究白蚁在蜚蠊目中的系统进化地位、其特殊生活方式的起源与适应性进化提供关键的比较基因组学资料。总之，这项研究不仅为解决由黑胸散白蚁带来的实际害虫防治问题提供了潜在的分子靶点，更为基础生物学中关于社会性进化、生物质转化与适应性辐射等重大科学问题的研究奠定了坚实的遗传学基础。
