科学家首次制作出香蕉蛞蝓的完整基因组

加州大学圣克鲁斯分校的科学家们完成了标志性的太平洋香蕉蛞蝓的第一个端到端基因组，这种物种是加利福尼亚州沿海红木林和该大学心爱的吉祥物的代名词

已发表的基因组将作为进一步研究蛞蝓独特遗传学的资源，这些遗传学产生了著名的凝胶状、麻木的粘液等特征，以及它自我繁殖的能力

作为加州保护基因组学项目（CCGP）中涉及的物种之一，该项目可能会为应对气候变化的保护政策提供信息。加州大学系统科学家的这一合作努力旨在产生230种濒危、地方性或对该州生物多样性重要的动植物物种的完整参考基因组，作为进一步生物和保护工作的资源。

由生物分子工程教授Russell Corbett-Detig领导的团队在《遗传杂志》上发表的一篇新论文中发表了他们的发现。他们实验室的进一步工作概述了加利福尼亚州三个主要的太平洋香蕉蛞蝓种群

Corbett-Detig说：“香蕉蛞蝓的优点是它们不太会动，所以它们代表了你所处的气候。”。“与该州的其他物种相比，就它们与环境的联系而言，这有可能非常有趣。”

研究蛞蝓

多年来，科学家们观察并确定了生活在加利福尼亚州及其他地区的香蕉蛞蝓属的几个物种，但研究从未明确界定蛞蝓之间的遗传差异。它们的自我受精能力，即“自拍”，会影响它们的种群，使它们特别有趣

“我们想了解这些种群是如何相互关联的，以及在某些地区是否存在偏远种群，”该论文的第一作者、Corbett-Detig实验室的博士生Max Genetti说。“目前尚不确定它们实际相互繁殖的频率，以及它们只是与自己或与关系非常密切的个体繁殖的频率。”

该项目侧重于太平洋香蕉蛞蝓（Ariolimax columbianus），它被称为香蕉蛞蝓s的“类型物种”，因为它最能代表传统上与该属相关的特征。太平洋香蕉蛞蝓的特点是有时呈斑驳的黄色，体型令人印象深刻，是世界上第二大陆地蛞蝓。它们经常生活在太平洋西北部的沿海森林中，是标志性红木的伴侣，从旧金山湾区向北到阿拉斯加都有发现

加州大学圣克鲁斯分校的香蕉蛞蝓是Ariolimax dolichophallus，这是一种在加利福尼亚州中部和南部地区发现的较小的香蕉蛞蚱物种，在校园小径上大多数雾蒙蒙的早晨都能看到

一个黏糊糊的挑战

在加州大学旧金山分校的一个研究生培训项目中，Genetti和其他人试图对香蕉蛞蝓的DNA进行测序时发现，由于其黏糊糊的物理和化学特性，对这些蛞蝓进行测序特别困难。这促使他们迎接挑战，创建香蕉蛞蝓基因组的完整序列，其中该物种遗传信息的每条染色体都是详细的，没有空白或错误

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Corbett-Detig将他的团队的香蕉蛞蝓测序工作与CCGP联系起来，作为该项目230个物种中仅有的两种陆地软体动物之一，它将揭示该州遗传多样性的重要信息。加州大学旧金山分校的科学家从加利福尼亚州的100多只香蕉蛞蝓身上收集了DNA样本，他们已经习惯了特定的小气候和一天中的时间，这些时间非常适合在森林环境中追踪蛞蝓

然后，研究人员想出了如何最好地提取DNA，因为香蕉蛞蝓粘液具有独特的分子组成，使得分离遗传物质的常用技术无效

Genetti说：“你基本上必须直接处理粘液——这是你要处理的第一件事。然后你可以提取DNA，然后分离出其他所有东西。”

提取后，DNA被测序并组装成完整的基因组，这一过程由UCSC助理项目科学家Merly Escalona进行，他领导了整个CCGP的参考基因组组装。尽管提取过程很困难，但香蕉蛞蝓DNA能够顺利地通过算法，将原始测序数据转化为完全可读的参考基因组。香蕉蛞蝓基因组的测量值为2.3千兆碱基，与人类基因组的3.4千兆碱基相对接近

Escalona说：“一旦你公布了基因组，你就可以学到很多其他东西。”。“一旦通过基因组注释添加了基因信息，蛞蝓群落就可以利用它来了解任何重要的化学或毒性特征。”

蛞蝓传播

Corbett-Detig团队为更好地了解整个加利福尼亚州香蕉蛞蝓种群分布的动态所做的初步努力揭示了全州范围内的三个主要群体：一个在包括圣克鲁斯在内的中部海岸；第二个在南海岸；第三组也是最大的一组，从湾区向北延伸到俄勒冈州边境，向东延伸到内华达山脉

“这三个群体之间存在相当不连续的遗传变异，”Corbett-Detig说。“这告诉我们，加利福尼亚州相对较大的地区在历史上一直存在分离，而且最近明显持续分离。”

研究人员计划继续对全州的人口进行表征，并可能调查其粘液独特的麻木特性

在非常地方的层面上，Corbett-Detig梦想着在加州大学旧金山分校校园和整个圣克鲁斯采样香蕉蛞蝓，以了解所有这些蛞蝓是如何相互关联的 More information: Maximilian Genetti et al, Secrets of the Goo: the Genome assembly of the Pacific Banana Slug, Ariolimax columbianus, Journal of Heredity (2025). DOI: 10.1093/jhered/esaf002

Journal information: Journal of Heredity