近日,中科院深海研究室刘进贤研究组单独进行的毕业论文“A high-quality chromosome-level genome of the endangered roughskin sculpin provides insights into its evolution and adaptation”在国际性学术刊物Molecular Ecology Resources线上发布。该科学研究搭建了松江鲈鱼高品质的性染色体水准基因,对松江鲈鱼系统分类影响力、异倍体演变、降海产卵洄游及短使用寿命特性等基因遗传体制给予了新看法。
外来物种的物种多样性水准、人群基因遗传构造及当地适应能力体制对基因遗传資源的管控与维护具备关键实际意义。松江鲈鱼是一种大西北中国太平洋特有的一年生降海产卵洄游性鱼种,具备关键的绿色生态和文化价值。在最近人类活动危害下,其野生植物資源处在濒临灭绝情况,已被列入在我国二级水生物野生植物保护动物。为修复松江鲈鱼資源,全国各地最近相继进行了松江鲈鱼人力繁殖和增殖放流工作中,但存有种苗掺杂及來源不清等问题,因而进行松江鲈鱼基因及人群分子生物学科学研究,恰当认知能力其物种多样性水准、种源布局及适应能力体制针对松江鲈鱼的创新管理与维护工作中具备关键指导作用。
该科学研究运用Pacbio-CCS测序技术融合Hi-C技术性取得成功搭建了松江鲈高品质的性染色体水准的基因,基因组尺寸为521.26 Mb, contig N50 做到2.93 Mb, scaffold N50达到2.93 Mb,共编号21,782个遗传基因。系统发育树結果适用鲉形亚目和杜父鱼亚目归属于鲈形目;性染色体共线性剖析揭露四次性染色体结合事情是松江鲈基因性染色体数量降低的缘故,其与造成三刺鱼性染色体数量降低的三次结合事情是互不相关的;较为分子生物学剖析发觉,与细胞坏死有关的基因家族明显扩大,与人体免疫系统有关的基因家族明显收拢,很有可能与松江鲈与众不同的生态学特点(如短使用寿命)有关;与渗透浓度调整有关基因家族明显扩大,推断与其说降海洄游的生物学特性有关;好几个与使用寿命有关的遗传基因遭受了正挑选功效,这种遗传基因很有可能与短使用寿命特性有关。
相关科学研究获得了自然科学基金委新项目支助,薛东秀副研究员为毕业论文第一作者,邢辉煌等为协作创作者,刘进贤研究者为毕业论文通讯作者。
刘进贤课题组最近紧紧围绕松江鲈鱼维护细胞生物学,对焦松江鲈鱼物种基因遗传特点与适应能力演变,选用传统式分子标记和简单化基因组研究方式,获得了系列产品研究成果:查清了中国境内现生松江鲈鱼人群的群体基因遗传特点,基本分析了其当地适应能力的细胞生物学体制,确立了在我国地区松江鲈鱼种源维护布局,有关科学研究結果发布在Conservation Genetics 和Genome Biology and Evolution等国际性学术刊物。科学研究結果丰富多彩了松江鲈鱼种质资源库,填充了松江鲈鱼分子生物学科学研究空缺,为松江鲈鱼基因遗传及维护模块的区划、种源的分析和基因遗传管理制度的建立给予了科学论证。伴随着基因组测序技术性的迅速发展趋势,高品质的参照基因的搭建对全方位分析外来物种基因物种多样性及演变历史时间,深层挖掘高品质种质等极其重要,也为从全基因水准上进行人群分子生物学科学研究,深入分析与物种维护及融入体制有关关键问题确立了牢固基础。
毕业论文连接:
Dong-Xiu Xue, Teng-Fei Xing, Jin-Xian Liu (2022)。 A high-quality chromosome-level genome of the endangered roughskin sculpin provides insights into its evolution and adaptation. Molecular Ecology Resources. https://doi.org/10.1111/1755-0998.13582.
Yu-Long Li#, Dong-Xiu Xue#, Bai-Dong Zhang, Jin-Xian Liu (2019)。 Population genomic signatures of genetic structure and environmental selection in the catadromous roughskin sculpin Trachidermus fasciatus, Genome Biology and Evolution, 11(7), 1751-1764. https://doi.org/10.1093/gbe/evz118.
Yu-Long Li, Dong-Xiu Xue, Tian-Xiang Gao, Jin-Xian Liu (2016)。 Genetic diversity and population structure of the roughskin sculpin (Trachidermus fasciatus Heckel) inferred from microsatellite analyses: implications for its conservation and management. Conservation Genetics, 17(4), 921-930. https://link.springer.com/article/10.1007/s10592-016-0832-7.