本周三一位专家向我问及棉铃虫的基因组大小,我说估计与家蚕的不相上下,可是到底多少心里没数。昨天查了一下,查到它的近缘种烟芽夜蛾的为0.41pg,看来比家蚕略少,估计其核苷酸碱基对约为4X108,是果蝇的2倍多,不到人的八分之一。
顺便查了一下其他常见昆虫的基因组大小,对结果很吃惊:1)不完全变态的昆虫比完全变态的昆虫普遍有较大的基因组,前者多大于2pg,而后者多小于2pg;2)较原始的直翅目有很大的基因组,如沙漠蝗的达8.71,竟是人的2.5倍;相反,较晚演化的膜翅目昆虫的基因组却很小。看来,基因组大小与生物体复杂性之间没有关联,这就是所谓的C-value paradox 或 C-value enigma。
C-value (pg) 果蝇基因组大小的倍数
昆虫 C-value 平均1.25;最小0.09,最大16.93
双翅目 C-value 平均0.46;最小0.09,最大1.90
果蝇 Drosophila melanogaster C-value=0.18 1
库蚊 Culex pipiens C-value =0.54 3
埃及伊蚊 Aedes aegypti C-value =0.81 4.5
家蝇 Musca domestica C-value =0.90 5
膜翅目 C-value 平均0.37; 最小0.16,最大0.77
茧蜂 Habrobracon juglandis C-value =0.16 0.9
赤眼蜂 Trichogramma brassicae C-value =0.25 1.4
蜜蜂 Apis mellifera C-value =0.27 1.5
蚂蚁 Atta cephalotes C-value =0.31 1.7
鞘翅目 C-value 平均0.67;最小0.16,最大5.02
赤拟谷盗 Tribolium castaneum C-value =0.21 1.2
七星瓢虫 Coccinella septempunctata C-value =0.33 1.8
黄粉虫 Tenebrio molitor C-value =0.52 2.9
鳞翅目 C-value 平均0.65;最小0.29,最大1.94
烟芽夜蛾 Heliothis virescens C-value =0.41 2.3
凤蝶 Papilio canadensis C-value =0.44 2.4
家蚕 Bombyx mori C-value =0.52 2.9
舞毒蛾 Lymantria dispar C-value =1.03 5.7
同翅目 平均0.51;最小0.18,最大0.89
桃蚜 Myzus persicae C-value =0.32 1.8
等翅目
白蚁 Odontotermes formosanus C-value =1.48 8.2
蜚蠊目
德国小蠊 Blattella germanica C-value =2.00 11.1
直翅目 C-value 平均8.98; 最小1.5,最大16.93
飞蝗 Locusta migratoria C-value =6.35 35.3
沙漠蝗 Schistocerca gregaria C-value =8.71 48.4
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人 Homo sapiens C-value =3.50 19.4
小鼠 Mus musculus C-value =3.25 18.1
大鼠 Rattus norvegicus C-value =3.05 16.9
拟南芥 Arabidopsis thaliana C-value =0.15 0.8
线虫 Caenorhabditis elegans C-value =0.10 0.6
大肠杆菌 Escherichia coli C-value =0.005 0.03
注释:C-value 为单倍体基因组大小,1pg=978MB; 多数来自Gregory, T.R. (2005). Animal Genome Size Database. http://www.genomesize.com