近日，華大海洋聯合中國水產科學研究院珠江水產研究所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，研究論文正式發表於國際重要學術期刊Molecular Ecology Resources（圖1）。
本研究成果為大口黑鱸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遺傳數據基礎。
珠江所孫成飛博士與華大海洋研究院李佳（現在比利時攻讀博士學位）為論文共同第一作者，珠江所葉星研究員和華大海洋研究院院長石瓊教授為論文共同通訊作者。該研究受現代農業產業技術體系專項資金和水科院科技創新團隊項目經費的支持。
圖1 .大口黑鱸基因組論文發表在MER上（2021,21:301-315）
大口黑鱸（Micropterussalmoides；圖2a）俗稱加州鱸，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年引進我國以來，大口黑鱸已成為國內重要的養殖魚類品種，2019年我國養殖產量已達47.8萬噸。
為了更好地解析大口黑鱸物種進化史、開展其重要性狀遺傳基礎研究以及種質資源開發與利用，研究團隊開展了大口黑鱸的深度基因組學研究。
結合Illumina二代測序、PacBio單分子實時測序與Hi-C技術，研究小組獲得了全球首個高質量的染色體水平大口黑鱸基因組圖譜，結果表明，大口黑鱸基因組大小為964 Mb （圖2b），contig N50和scaffold N50分別達到1.23 Mb和36.48 Mb；共注釋到23,701個基因。
圖2.大口黑鱸（a）、kmer分布圖（b）和單倍型23條染色體圈圖（c）
多數鱸形目魚類單倍型染色體數量為24條，但大口黑鱸卻僅有23條（圖2c）。本研究通過比較基因組分析發現，其中1號染色體為融合染色體（圖3）：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（圖3a）。
同時，在大口黑鱸1號染色體的中上部24 Mb處發現了高密度端粒元件區域（圖3b），這表明，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已丟失或退化。
圖3.大口黑鱸1號染色體為融合染色體。
（a）大口黑鱸與花鱸及歐洲鱸的染色體對應關係
（b）大口黑鱸1號染色體端粒元件分布圖。
論文還探討了大口黑鱸鹹淡水適應的分子機制（圖4）。通過收縮與擴張、正選擇和轉錄組數據等分析，研究小組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，存在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著重要作用。
圖4.大口黑鱸的鹹淡水適應的分子機制
作為產學研一體化綜合發展的集團型企業，華大海洋將充分發揮基因組學科技研發優勢，合作開展大口黑鱸的產業化發展事務，推動中國的良種培育和跨區域養殖，助力水產「內循環」健康成長。