中國水產科學研究院珠江所葉星研究員團隊發布首個大口黑鱸染色體...

2020-11-25 食品夥伴網

　　近日，珠江水產研究所葉星研究員團隊完成了大口黑鱸染色體水平基因組精細圖譜的繪製和遺傳解析，研究論文「Chromosome-level genome assembly for the largemouth bassMicropterus salmoidesprovides insights into adaptation to fresh and brackish water」正式發表在國際重要學術期刊《Molecular Ecology Resource》上。


　　大口黑鱸（Micropterus salmoides）自然分布於北美淡水流域，但在海岸鹹淡水環境中也有分布，是北美水生態系統中具有重要生態學與經濟學意義的黑鱸屬重要成員之一。自1983年引進以來大口黑鱸已成為我國重要的養殖魚類，2019年我國養殖產量達47.8萬噸。為更好地了解大口黑鱸的物種進化史、開展其重要性狀遺傳基礎的研究以及種質資源開發與利用，該團隊開展了大口黑鱸基因組研究。結合PacBio單分子實時測序與Hi-C技術，獲得了首個高質量染色體水平的大口黑鱸基因組。大口黑鱸基因組大小為964Mb，contig N50和scaffoldN50分別為1.23Mb和36.48Mb。結合PacbioRNA測序一共注釋出23,701個基因。


　　多數鱸形目魚類單倍型染色體數量為24條，而大口黑鱸卻僅有23條。本研究通過比較基因組分析發現其1號染色體為融合染色體的證據：大口黑鱸的1號染色體分別對應於花鱸的20和24號染色體、歐洲鱸的18-21和24-25號染色體，同時在大口黑鱸1號染色體的中上部24Mb處發現了高密度端粒元件區域，提示大口黑鱸1號染色體由2條端部著絲粒染色體融合所成，其中一個著絲粒可能丟失或退化。


　　論文還探討了大口黑鱸的鹹淡水適應的分子機制。通過收縮與擴張分析、正選擇分析和轉錄組分析，共發現大口黑鱸與離子調控相關基因294個。其中大口黑鱸閉合蛋白基因明顯擴張，產生27個家族成員共68個拷貝，該家族成員在調節細胞間緊密連接，離子與水的進出、維持滲透壓穩定中發揮重要作用。大口黑鱸基因組精細圖譜的完成，為其種質資源保護與改良、進化歷史及重要性狀的遺傳研究提供了重要的數據基礎。


　　該期刊為生物化學與分子生物學、生態學領域國際頂級期刊，中科院JCR分區生物學１區（Q1），IF為6.286。該研究受現代農業產業技術體系專項資金（CARS-46）和水科院科技創新團隊項目的支持。中國水產科學研究院珠江水產研究所為論文第一完成單位，孫成飛博士與李佳博士為論文共同第一作者，葉星研究員和石瓊研究員為論文共同通訊作者。


　　文章連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1755-0998.13256

　　Fig. 1The chromosome-level genome assembly and circos atlas of the largemouth bass.

　　Fig. 2Chromosomal fusion in the Chr1（Left）and the proposed gene network map for ion regulation in LMB（Right）

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