近日,中科院深海研究室劉進(jìn)賢研究組單獨進(jìn)行的畢業(yè)論文“A high-quality chromosome-level genome of the endangered roughskin sculpin provides insights into its evolution and adaptation”在國際性學(xué)術(shù)刊物Molecular Ecology Resources線(xiàn)上發(fā)布。該科學(xué)研究搭建了松江鱸魚(yú)高品質(zhì)的性染色體水準基因,對松江鱸魚(yú)系統分類(lèi)影響力、異倍體演變、降海產(chǎn)卵洄游及短使用壽命特性等基因遺傳體制給予了新看法。
外來(lái)物種的物種多樣性水準、人群基因遺傳構造及當地適應能力體制對基因遺傳資源的管控與維護具備關(guān)鍵實(shí)際意義。松江鱸魚(yú)是一種大西北中國太平洋特有的一年生降海產(chǎn)卵洄游性魚(yú)種,具備關(guān)鍵的綠色生態(tài)和文化價(jià)值。在最近人類(lèi)活動(dòng)危害下,其野生植物資源處在瀕臨滅絕情況,已被列入在我國二級水生物野生植物保護動(dòng)物。為修復松江鱸魚(yú)資源,全國各地最近相繼進(jìn)行了松江鱸魚(yú)人力繁殖和增殖放流工作中,但存有種苗摻雜及來(lái)源不清等問(wèn)題,因而進(jìn)行松江鱸魚(yú)基因及人群分子生物學(xué)科學(xué)研究,恰當認知能力其物種多樣性水準、種源布局及適應能力體制針對松江鱸魚(yú)的創(chuàng )新管理與維護工作中具備關(guān)鍵指導作用。
該科學(xué)研究運用Pacbio-CCS測序技術(shù)融合Hi-C技術(shù)性取得成功搭建了松江鱸高品質(zhì)的性染色體水準的基因,基因組尺寸為521.26 Mb, contig N50 做到2.93 Mb, scaffold N50達到2.93 Mb,共編號21,782個(gè)遺傳基因。系統發(fā)育樹(shù)結果適用鲉形亞目和杜父魚(yú)亞目歸屬于鱸形目;性染色體共線(xiàn)性剖析揭露四次性染色體結合事情是松江鱸基因性染色體數量降低的緣故,其與造成三刺魚(yú)性染色體數量降低的三次結合事情是互不相關(guān)的;較為分子生物學(xué)剖析發(fā)覺(jué),與細胞壞死有關(guān)的基因家族明顯擴大,與人體免疫系統有關(guān)的基因家族明顯收攏,很有可能與松江鱸與眾不同的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)(如短使用壽命)有關(guān);與滲透濃度調整有關(guān)基因家族明顯擴大,推斷與其說(shuō)降海洄游的生物學(xué)特性有關(guān);好幾個(gè)與使用壽命有關(guān)的遺傳基因遭受了正挑選功效,這種遺傳基因很有可能與短使用壽命特性有關(guān)。
相關(guān)科學(xué)研究獲得了自然科學(xué)基金委新項目支助,薛東秀副研究員為畢業(yè)論文第一作者,邢輝煌等為協(xié)作創(chuàng )作者,劉進(jìn)賢研究者為畢業(yè)論文通訊作者。
劉進(jìn)賢課題組最近緊緊圍繞松江鱸魚(yú)維護細胞生物學(xué),對焦松江鱸魚(yú)物種基因遺傳特點(diǎn)與適應能力演變,選用傳統式分子標記和簡(jiǎn)單化基因組研究方式,獲得了系列產(chǎn)品研究成果:查清了中國境內現生松江鱸魚(yú)人群的群體基因遺傳特點(diǎn),基本分析了其當地適應能力的細胞生物學(xué)體制,確立了在我國地區松江鱸魚(yú)種源維護布局,有關(guān)科學(xué)研究結果發(fā)布在Conservation Genetics 和Genome Biology and Evolution等國際性學(xué)術(shù)刊物??茖W(xué)研究結果豐富多彩了松江鱸魚(yú)種質(zhì)資源庫,填充了松江鱸魚(yú)分子生物學(xué)科學(xué)研究空缺,為松江鱸魚(yú)基因遺傳及維護模塊的區劃、種源的分析和基因遺傳管理制度的建立給予了科學(xué)論證。伴隨著(zhù)基因組測序技術(shù)性的迅速發(fā)展趨勢,高品質(zhì)的參照基因的搭建對全方位分析外來(lái)物種基因物種多樣性及演變歷史時(shí)間,深層挖掘高品質(zhì)種質(zhì)等極其重要,也為從全基因水準上進(jìn)行人群分子生物學(xué)科學(xué)研究,深入分析與物種維護及融入體制有關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題確立了牢固基礎。
畢業(yè)論文連接:
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.