桐蚕（Hyblaea puera Cramer,鳞翅目: Hyblaeidae）染色体级基因组组装

体型微小却影响巨大的小飞蛾

在热带海岸和人工林中，一种棕色小飞蛾能在数日内将高大的树木剥光叶子。这种昆虫，被称为桐蚕，啃食柚木和红树林的叶片，威胁到宝贵的木材资源以及保护海岸线免受风暴侵袭的天然屏障。本文描述的研究提供了该飞蛾的完整遗传蓝图，为科学家理解其快速扩散的原因以及如何以更聪明、更精确的方式加以控制，提供了强有力的新工具。

承压的森林

桐蚕（Hyblaea puera）已悄然从其在南亚和东南亚的原生范围扩散到至少34个国家，涵盖亚洲、大洋洲、中美洲和非洲。其幼虫以柚木和红树林的嫩叶和嫩梢为食，减缓树木生长，严重暴发时甚至导致树木死亡。在中国，该虫在20世纪70年代首次在柚木种植园被发现，但自2015年以来，它在广西和广东沿海的红树林中多次爆发。这些红树林不只是树木的集合体：它们保护海岸线免受侵蚀、缓冲风暴潮并为野生动植物提供栖息地。当成群的幼虫剥光其叶片时，这些生态系统的稳定性和防护功能便受到威胁。

为何这种飞蛾难以阻止

该飞蛾的生活史使其成为特别难缠的害虫。雌蛾能产下大量卵，导致种群迅速激增。成虫在附近食物耗尽或营养变差时，能飞行10到20公里寻找新鲜食源。上述特性共同导致突发且迅猛的虫害暴发，难以预测与控制。此前，科学家缺乏该物种的完整参考基因组，从而限制了揭示其适应性、取食习性和迁移背后分子机制的努力。没有这张遗传路线图，制定超越广谱农药使用的长期、靶向策略就更加困难。

构建遗传蓝图

为填补这一空白，研究人员从中国种群采集了实验室饲养的个体，着手组装整套基因组——完整的DNA指令集。他们结合了若干前沿测序方法：短而高精度的DNA片段测序、可跨越复杂区域的超长读长测序，以及捕获细胞核内DNA片段相对排列信息的Hi-C测序。将这些数据类型编织在一起，他们生成了约3.95亿个DNA“字母”的染色体级组装，组装成31条拟染色体，与观察到的染色体数相匹配。质量检测显示几乎所有预期的核心昆虫基因均完整存在，使该基因组成为蛾类和蝶类中较为完整且连续的组装之一。

基因组揭示了什么

除了列出DNA序列外，研究团队鉴定了15,364个编码蛋白的基因，并借助多个生物学数据库为近87%的基因分配了可能的功能。约四分之一的基因组由重复序列构成，例如可在基因组中移动并影响基因演化的移动DNA片段。科学家们还编目了数千个参与蛋白合成和基因调控的非编码RNA基因。通过将该基因组与其他14种昆虫的基因组比较，他们发现桐蚕形成一个独特分支，约在1.1亿年前与亲缘种分化。本谱系中一些基因家族显著扩增，提示在进化过程中可能出现的遗传变化，帮助该飞蛾适应其寄主和环境。

保护树木的新工具

在实践层面上，这个染色体级基因组更像是一个基础而非终极答案。它为桐蚕提供了详尽的零件清单，使未来的研究能聚焦于影响其繁殖、取食偏好、飞行能力及对防控措施反应的基因。随着时间推移，这类知识可支持更精确的害虫管理：例如利用该飞蛾弱点的生物防治，或检测新发暴发遗传迹象的监测工具。对于森林管理者和沿海社区而言，新的基因组是一项用于理解这一小型昆虫的投资——其行为可能对经济林业和红树林海岸的健康产生超出体型的深远影响。

引用: Wang, Z., Kong, D., Liu, Y. et al. Chromosome-level genome assembly of the teak defoliator Hyblaea puera Cramer (Lepidoptera: Hyblaeidae). Sci Data 13, 679 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-07022-8

关键词: 桐蚕, 红树林害虫, 昆虫基因组, 染色体组装, 森林保护