昆明動物所等開展鱇浪白魚全基因組測序與進化遺傳分析

2020-11-26 中國科學院

　　雲南素有動植物王國之稱，魚類資源尤其突出。鱇浪白魚（Anabarilius grahami）是分布在全國第二大深水湖——雲南撫仙湖流域的特有魚類，也是「雲南四大名魚」之一。鱇浪白魚有一系列獨特的生物學特點被認為和撫仙湖的形成和演化過程密切相關，此外，撫仙湖周邊傳統的車水捕魚文化、神奇的界魚石傳說等也使得該魚具有獨特的人文價值。歷史上，該魚一直都是撫仙湖主產經濟魚類，因味鮮肉美而名揚四海。然而，上個世紀末以來，由於過度捕撈，產卵場地破壞，外來引入種競爭等多種因素，鱇浪白魚的種群數量銳減，一度成為中國物種紅色名錄易危物種。鱇浪白魚是雲貴高原湖泊中一種典型的「3E」魚類，即具有瀕危（Endangered）、特有（Endemic）和經濟價值（Economic）三重特點。

　　中國科學院昆明動物研究所一直積極推動鱇浪白魚這一「3E」物種的保護與可持續利用研究。2003年首次突破該物種的人工繁殖，使其種質資源得以保存，並隨後推動了其野外種群恢復（人工增殖放流）和本土漁業的利用（人工養殖）。2016年起，在雲南省科技廳科技創新強省計劃（2016AB024）的主要支持下，昆明動物所楊君興團隊聯合華大基因等開展了鱇浪白魚全基因組測序分析工作。組裝獲得的該物種基因組大小為1.006Gb，共注釋到25250個蛋白編碼基因。基於組裝注釋的鱇浪白魚全基因組，團隊進一步開展了三個方面的進化遺傳分析。首先，下載了現今公共資料庫中18種鯉科魚類的基因組或轉錄組數據，通過比對獲得4580單拷貝同源基因，基於這些基因構建了首個基於組學數據規模的鯉科魚類各亞科之間的系統發育關係。其次，構建了鱇浪白魚的種群歷史動態，發現其種群數量變化與撫仙湖湖泊形成演化的三個周期具有非常密切的聯繫。再次，基於組裝的基因組，團隊還開發獲得了33836個微衛星位點。隨機選取50個位點，經過三重篩選，最終選擇11條對鱇浪白魚4個種群進行了遺傳多樣性的初步評估。鱇浪白魚全基因組測序和微衛星位點的開發為其後續科學研究、物種保護與開發利用提供了重要的基因資源。該研究於近日發表在Frontiers in Genetics 雜誌上。

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鱇浪白魚（Anabarilius grahami）活體照片

　　雲南素有動植物王國之稱，魚類資源尤其突出。鱇浪白魚（Anabarilius grahami）是分布在全國第二大深水湖——雲南撫仙湖流域的特有魚類，也是「雲南四大名魚」之一。鱇浪白魚有一系列獨特的生物學特點被認為和撫仙湖的形成和演化過程密切相關，此外，撫仙湖周邊傳統的車水捕魚文化、神奇的界魚石傳說等也使得該魚具有獨特的人文價值。歷史上，該魚一直都是撫仙湖主產經濟魚類，因味鮮肉美而名揚四海。然而，上個世紀末以來，由於過度捕撈，產卵場地破壞，外來引入種競爭等多種因素，鱇浪白魚的種群數量銳減，一度成為中國物種紅色名錄易危物種。鱇浪白魚是雲貴高原湖泊中一種典型的「3E」魚類，即具有瀕危（Endangered）、特有（Endemic）和經濟價值（Economic）三重特點。
　　中國科學院昆明動物研究所一直積極推動鱇浪白魚這一「3E」物種的保護與可持續利用研究。2003年首次突破該物種的人工繁殖，使其種質資源得以保存，並隨後推動了其野外種群恢復（人工增殖放流）和本土漁業的利用（人工養殖）。2016年起，在雲南省科技廳科技創新強省計劃（2016AB024）的主要支持下，昆明動物所楊君興團隊聯合華大基因等開展了鱇浪白魚全基因組測序分析工作。組裝獲得的該物種基因組大小為1.006Gb，共注釋到25250個蛋白編碼基因。基於組裝注釋的鱇浪白魚全基因組，團隊進一步開展了三個方面的進化遺傳分析。首先，下載了現今公共資料庫中18種鯉科魚類的基因組或轉錄組數據，通過比對獲得4580單拷貝同源基因，基於這些基因構建了首個基於組學數據規模的鯉科魚類各亞科之間的系統發育關係。其次，構建了鱇浪白魚的種群歷史動態，發現其種群數量變化與撫仙湖湖泊形成演化的三個周期具有非常密切的聯繫。再次，基於組裝的基因組，團隊還開發獲得了33836個微衛星位點。隨機選取50個位點，經過三重篩選，最終選擇11條對鱇浪白魚4個種群進行了遺傳多樣性的初步評估。鱇浪白魚全基因組測序和微衛星位點的開發為其後續科學研究、物種保護與開發利用提供了重要的基因資源。該研究於近日發表在Frontiers in Genetics 雜誌上。
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鱇浪白魚（Anabarilius grahami）活體照片

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