中国水科院珠江所等发表美丽硬仆骨舌鱼全基因组论文

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发布时间:2016-05-16 15:25:18

日前,中国水产科学研究院珠江水产研究所联合深圳华大基因研究院、新加坡国立大学淡马锡生命科学研究院等单位组建国际合作研究团队联合破译了美丽硬仆骨舌鱼全基因组图谱。4月19日,研究团队在Nature子刊《Scientific Reports》在线发表相关研究结果(《The Asian arowana (Scleropagesformosus) genome provides new insights into the evolution of an early lineage of teleosts》)。

  美丽硬仆骨舌鱼,俗称亚洲龙鱼,有“活化石”之称,是世界上最古老而又名贵的鱼类之一,同时是国际一级保护鱼类,具有较高的经济价值、文化价值和科研价值。自然界中,它主要有金龙鱼、红龙鱼和青龙鱼三个亚种。

  珠江所经十多年的科研攻关,建立我国大陆美丽硬仆骨舌鱼核心基础繁育群体,并在2007年和2013年分别成功繁育出我国大陆F1代和F2代幼鱼,引起国内外业界的关注。为深入研究这一古老鱼类的遗传特征,研究人员中运用深度鸟枪法测序结合高分辨率连锁作图策略,对1尾雌性金龙鱼进行全基因组测序,并对97个过背金龙鱼X红龙鱼家系个体进行RAD测序,获得高质量的染色体水平参考基因组(25对染色体),也完成了红龙鱼和青龙鱼两个亚种的基因组草图。金龙鱼、红龙鱼和青龙鱼三个亚种装配后的基因组大小分别779Mb、753Mb和759Mb。系统进化分析提出了一个新的观点:骨舌总目和海鲢总目互为姐妹群,两个演化支的组合与包含其他所有硬骨鱼的骨鳔总目形成姐妹群。在基因层面,Hox基因家族是生物体中作为专门调控生物形体的一类基因,金龙鱼基因组是目前测序基因组中唯一保留了全部8个Hox基因簇,与同属骨舌鱼目的非洲蝴蝶鱼仅剩有5个Hox基因簇不同。研究中还发现一个潜在的雌性异配性染色体,与已知ZW性别决定机制的半滑舌鳎基因组比对发现,美丽硬仆骨舌鱼17号染色体与Z、W染色体匹配度最高(分别为89%和40%),推断美丽硬仆骨舌鱼为ZW/ZZ性别决定机制。

  此次对其全基因组序列的解析,不仅对从基因组水平挖掘美丽硬仆骨舌鱼生长、体色、免疫、繁育和生态适应等重要性状的分子机制具有重要科学意义和应用价值,而且也为鱼类基因组演化、性别决定及分化机制等理论研究及物种保护和品种的遗传改良奠定重要基础。同时,也为今后破解美丽硬仆骨舌鱼性别决定机制、全基因组分子育种及其技术提供了重要的基因资源。


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