大芋果蝇种组（Colocasiomyia gigantea species group）隶属于果蝇科（Drosophilidae）芋果蝇属（Colocasiomyia）,由 Fartyal 等在 2013 年建立,包含7个已描述物种:大芋果蝇（C.gigantea）、藤芋果蝇（C.sindapsae）、崖角藤芋果蝇（C.rhaphidophorae）、海林芋果蝇（C.hailini）、长突芋果蝇（C.longifilamentata）、长瓣芋果蝇（C.longivalva）和殷氏芋果蝇（C.yini）。大芋果蝇种组的寄主植物来自天南星科中的龟背芋亚科,是迄今为止发现的唯一利用龟背芋亚科植物的芋果蝇类群,与植物形成传粉互利共生关系,是专性特化利用龟背芋亚科植物花序的访花类群。在野外观察中发现该种组物种均将卵产于寄主植物花序雌蕊间狭缝中,并且卵具有明显较长的丝状突（filaments）。丝状突是果蝇卵壳前背部的丝状突起,具有呼吸的功能,是组成果蝇卵壳的重要结构。有研究通过比较黑腹果蝇的卵与大芋果蝇物种的卵,发现大芋果蝇种组特化丝状突的长度显著长于黑腹果蝇,大约2-5倍,推测大芋果蝇种组这一独特的性状可能与大芋果蝇种组物种对特殊产卵场所（雌蕊狭缝中）的适应性及特化的专性访花的特性密切相关。而目前对于特化利用专一植物花序的芋果蝇类群的适应性遗传基础,包括特化的长丝状突的形成还未见相关报道。对大芋果蝇种组的长丝状突形成的遗传基础的研究,将使我们认识和了解特化的专性访花果蝇的适应性进化,而且也为丝状突的发育及上表皮组织的发育、器官的形成提供重要信息。本研究采用比较基因组学的方法对大芋果蝇种组特化的长丝状突形成的遗传基础开展研究。首先,使用三代测序技术,获得两个高质量的崖角藤芋果蝇和长瓣芋果蝇基因组（基因组大小分别为364.2 Mb、297.2 Mb,Contig N50分别为6.6Mb、10.6Mb）。基因组大小比较结果显示,大芋果蝇种组的果蝇物种基因组大小为260Mb-360Mb,大于其他果蝇物种的基因组大小（130Mb-210Mb）。从基因组结构上,大芋果蝇种组物种具有高于其他果蝇物种的DNA转座子（DNA elenments）和长散在重复序列（LINE）重复序列占比,其由丰富的重复序列组成的基因组结构可能造成了基因组大于其他的果蝇以及与其独特的适应相关。然后,使用比较基因组学的方法对大芋果蝇种组的崖角藤芋果蝇、长瓣芋果蝇和实验室已经测定的另外两个物种海林芋果蝇和长突芋果蝇的未发表基因组数据,共4个大芋果蝇种组物种开展基因家族聚类和正选择基因分析。分析结果显示基于构建的比较基因组数据集,9个物种共获得127,320条最长转录本和蛋白序列,聚类后得到7,977个基因家族;大芋果蝇种组的祖先枝检测到有365个基因家族扩张,其中,P<0.05的显著扩张基因家族有19个包含695个基因,对这些基因进行GO富集和KEGG富集后,发现这些基因富集主要与微管蛋白绑定、细胞骨架蛋白等功能相关。同时,基于得到的9个物种的1670个一对一直系同源基因,进行了 ML树构建,所有节点的支持率均为100;基于系统发育树,进行大芋果蝇种组祖先枝的正选择分析,发现118个基因受到选择作用,通过富集分析,发现这些基因主要与细胞抗逆反应、胚胎上皮细胞发育、mRNA代谢过程等功能相关。通过对候选基因和通路的进一步分析,我们推测大芋果蝇种组特化的长丝状突的形成可能是由于Ran GTP蛋白酶和细胞受体蛋白EB1的扩张,使得相应基因的表达量增加,促进了果蝇卵的背腹部上皮细胞的纺锤体的形成,加快了细胞周期的进程,迁移和粘附能力得到加强,在形成丝状突时,使得丝状突的结构延长,从而形成特化的长丝状突。同时,受到正向选择的大芋果蝇种组物种的Shark基因和Slipper的氨基酸位点的改变,可能导致编码的蛋白的结构发生改变,导致这两个基因的功能的改变,进而调控JNK信号通路,促进果蝇卵的胚胎发育进程和特化的长丝状突的形成。这些基因的发现为下一步从功能验证方面揭示大芋果蝇种组物种通过特化的长丝状突适应专性访花的机制奠定了基础。本研究从基因组水平揭示大芋果蝇种组特化的长丝状突形成的遗传基础,为特化的专性访花类群的适应性进化提供了新的认识。