近日，珠江水產(chǎn)研究所葉星研究員團(tuán)隊完成了大口黑鱸染色體水平基因組精細(xì)圖譜的繪制和遺傳解析，研究論文“Chromosome-level genome assembly for the largemouth bassMicropterus salmoidesprovides insights into adaptation to fresh and brackish water”正式發(fā)表在國際重要學(xué)術(shù)期刊《Molecular Ecology Resource》上。
大口黑鱸（Micropterus salmoides）自然分布于北美淡水流域，但在海岸咸淡水環(huán)境中也有分布，是北美水生態(tài)系統(tǒng)中具有重要生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟學(xué)意義的黑鱸屬重要成員之一。自1983年引進(jìn)以來大口黑鱸已成為我國重要的養(yǎng)殖魚類，2019年我國養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)47.8萬噸。為更好地了解大口黑鱸的物種進(jìn)化史、開展其重要性狀遺傳基礎(chǔ)的研究以及種質(zhì)資源開發(fā)與利用，該團(tuán)隊開展了大口黑鱸基因組研究。結(jié)合PacBio單分子實時測序與Hi-C技術(shù)，獲得了首個高質(zhì)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(jié)合PacbioRNA測序一共注釋出23,701個基因。
多數(shù)鱸形目魚類單倍型染色體數(shù)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(fā)現(xiàn)其1號染色體為融合染色體的證據(jù)：大口黑鱸的1號染色體分別對應(yīng)于花鱸的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(fā)現(xiàn)了高密度端粒元件區(qū)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?？赡軄G失或退化。
論文還探討了大口黑鱸的咸淡水適應(yīng)的分子機制。通過收縮與擴張分析、正選擇分析和轉(zhuǎn)錄組分析，共發(fā)現(xiàn)大口黑鱸與離子調(diào)控相關(guān)基因294個。其中大口黑鱸閉合蛋白基因明顯擴張，產(chǎn)生27個家族成員共68個拷貝，該家族成員在調(diào)節(jié)細(xì)胞間緊密連接，離子與水的進(jìn)出、維持滲透壓穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用。大口黑鱸基因組精細(xì)圖譜的完成，為其種質(zhì)資源保護(hù)與改良、進(jìn)化歷史及重要性狀的遺傳研究提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
該期刊為生物化學(xué)與分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)領(lǐng)域國際頂級期刊，中科院JCR分區(qū)生物學(xué)１區(qū)（Q1），IF為6.286。該研究受現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金（CARS-46）和水科院科技創(chuàng)新團(tuán)隊項目的支持。中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)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。
文章鏈接：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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