中科院植物生理生态研究所黄勇平、詹帅和王四宝课题组，与华中农业大学张吉斌团队、浙江大学张志剑团队以及华中师范大学杨红团队等合作，研究揭示了黑水虻（BSF）的高质量基因组图谱，并开发了一种基于CRISPR/Cas9的高效基因组编辑方法，为优化BSF产业化提供了有价值的基因组和技术资源。该研究成果近日在线发表于《细胞研究》。

全球人口增加意味着有机废弃物数量扩大。在城市环境中产生的有机废弃物主要以焚烧、填埋和堆肥等方法处理。这些处理方法不仅造成资源的浪费，还会对环境造成二次污染。

黑水虻能高效利用多种类型的有机废弃物，并能将其转化为有价值的产品。例如黑水虻虫体蛋白是优质的动物饲料蛋白源，虫体脂肪可用于工业和生活原料，虫粪可作为优质肥料。BSF的大规模生产技术已经成熟，是全球最有希望进行产业化发展的昆虫种类之一。更重要的是，到目前为止，BSF是全球为数不多获准用作水产养殖和家禽饲料成分的昆虫物种。

科学研究表明，利用BSF处理有机废弃物只消耗很少能量。经过BSF处理过的有机废弃物，无论是虫体还是虫粪中致病菌及抗生素的含量均大幅度下降。因此，BSF实用和独特的生物学特征，结合已解析的基因组数据及建立的基因编辑技术平台，该物种正在成为转化有机废弃物的模型生物并快速推广应用于昆虫养殖业。

在这项研究中，科学家团队构建了黑水虻的高质量基因组图谱，这将有助于国内外同行揭示黑水虻适应各种恶劣环境、防御病原微生物、去除生活环境中的气味和降解抗生素的分子作用机理等方面的研究。另一方面，该研究团队还开发了一种基于CRISPR/Cas9的高效基因组编辑方法，用于黑水虻的基因组编辑，并利用此方法分别构建了丧失飞行能力和增大体型的黑水虻突变表型，这两种突变表型都有助于提高黑水虻的生产性能和生态安全性。因此，该项研究为推进黑水虻的产业化提供了新的育种方法和重要的基础数据。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41422-019-0252-6