2019年11月25日，上海生科院植物生理生态研究所黄勇平，华中农业大学张吉斌团队等人在Cell Research上在线发表了题为Genomic landscape and genetic manipulation of the black soldier fly Hermetia illucens, a natural waste recycler的研究论文。该研究报告了黑水虻（BSF）的高质量基因组图谱，进一步开发了一种高效的基于CRISPR/Cas9的基因编辑方法，为优化BSF基因系的产业化提供了有价值的基因组和技术资源。
全球人口的增加意味着必须管理不断扩大的有机废物数量。在城市环境中产生的有机废物以三种主要方法处理，即焚烧、垃圾填埋和堆肥，而封闭动物设施产生的废物则存放在泻湖或作为肥料放在土地上。不幸的是，大多数用于处理这些废物的方法并没有改善环境质量，可能造成二次污染。
黑水虻（BSF）是全球最有希望大规模生产的昆虫种类之一，因为它能够将各种有机废物转化为昆虫生物量，可作为许多水产养殖物种和家禽的饲料。到目前为止，BSF是全球唯一获准用作水产养殖和家禽饲料成分的昆虫物种。
黑水虻的生物学和基因组特征
更重要的是，BSF能够高效且有效地回收多种类型的有机废物。通过该再循环过程，废物流被转化为有价值的产品，例如用于动物饲料的蛋白质，脂肪用于生物能源和堆肥，其可用作肥料。利用BSF回收食品和动物废物具有许多其它益处。这些营养素的再循环导致有害气味的减少二氧化碳的排放、致病菌和抗生素。因此，由于其实用性和独特的特征，该物种被快速地用于昆虫养殖和作为基础研究的模型生物。
BSF自然分布在热带和亚热带，但也可以在室内受控制的条件下饲养；因此，它现在分布在世界各地。目前，为回收特定类型的废物而优化BSF尤其具有挑战性，因为人们对其基因一无所知，无法利用当前的分子技术来优化其废物回收的特性。基因组参考文献和高效的遗传操作系统是高质量分子遗传学研究的基础。下一代测序推动了更多基因组和转录资源的增长，极大地推动了非模式动物的研究。基因组编辑技术的最新发展，如CRISPR/Cas9，为各种生物的遗传操作提供了能力。
双翅目物种的关系和BSF和平行谱系之间不同的途径
在这里，研究人员我们报告了BSF1.1GB的高质量基因组图谱。与其他昆虫相比，BSF基因组在与脓毒性适应相关的功能模块(包括免疫系统因子、嗅觉受体和细胞色素P 450)上有了很大的扩展。研究人员进一步分析了以典型的有机废弃物喂养的BSF幼虫的中肠转录和相关的微生物。发现与消化系统和抗感染相关的途径通常都是丰富的，在所有的饮食中，细菌占据了BSF中微生物群落的主导地位。为了扩大其潜在的实际应用，研究进一步开发了一种高效的基于CRISPR/Cas9的基因编辑方法，并实现了这一方法，以获得不会飞行和增强的饲养能力表型，这两种方法都可以扩大BSF的生产能力。本研究为优化BSF基因系的产业化提供了有价值的基因组和技术资源。