近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)魚(yú)類(lèi)遺傳育種與繁育研究團(tuán)隊(duì)公布了高質(zhì)量的團(tuán)頭魴（武昌魚(yú)）基因組遺傳圖譜，基于比較基因組學(xué)探究了28種不同食性魚(yú)類(lèi)嗅覺(jué)受體基因（ORs）家族的進(jìn)化歷程和表達(dá)模式，發(fā)現(xiàn)魚(yú)類(lèi)ORs的進(jìn)化與其棲息環(huán)境和食性密切相關(guān)，為魚(yú)類(lèi)攝食研究提供了新思路，也為魚(yú)類(lèi)定向育種提供理論支持。

 

 

　　嗅覺(jué)是動(dòng)物最重要的感覺(jué)系統(tǒng)之一。ORs主要在鼻腔嗅上皮中表達(dá)，可分辨各種不同的氣味分子，在食物選擇、有毒物質(zhì)識(shí)別及躲避天敵中扮演著重要角色。ORs是脊椎動(dòng)物中最大的基因家族之一，尤其是哺乳動(dòng)物，其數(shù)目占整個(gè)基因組基因總數(shù)的5%，哺乳動(dòng)物嗅覺(jué)受體進(jìn)化與其食性密切相關(guān)，不同食性動(dòng)物之所以能識(shí)別和區(qū)分成千上萬(wàn)種不同的氣味，這與其基因組中ORs的數(shù)目有關(guān)。不同食性魚(yú)類(lèi)嗅覺(jué)進(jìn)化歷程有何不同，特別是植食性和肉食性魚(yú)類(lèi)嗅覺(jué)的遺傳基礎(chǔ)是有何差別還不清楚。

 

　　魚(yú)類(lèi)嗅覺(jué)受體基因家族的進(jìn)化與表達(dá)模式

 

　　研究人員基于比較基因組學(xué)探究了28種不同食性（草食性、肉食性、雜食性和濾食性）魚(yú)類(lèi)ORs的進(jìn)化歷程，發(fā)現(xiàn)肉食性魚(yú)類(lèi)總ORs拷貝數(shù)顯著低于草食性魚(yú)類(lèi)，淡水草食性魚(yú)類(lèi)特異性擴(kuò)張ORs的β和ε亞型?？蒲腥藛T認(rèn)為這種擴(kuò)張受到正選擇壓力驅(qū)使，通過(guò)對(duì)代表性魚(yú)類(lèi)的嗅覺(jué)器官轉(zhuǎn)錄組測(cè)序與分析，發(fā)現(xiàn)幾乎所有ORs均表達(dá)，這一結(jié)果揭示了不同食性魚(yú)類(lèi)ORs的進(jìn)化歷程及其與食性的相關(guān)性，闡明了草食性魚(yú)類(lèi)和肉食性魚(yú)類(lèi)ORs的遺傳基礎(chǔ)，為進(jìn)一步探究嗅覺(jué)在魚(yú)類(lèi)食性調(diào)控中的功能及分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

 

　　【英文摘要】

 

　　The number of olfactory receptor genes （ORs）， which are responsible for detecting diverse odor molecules varies extensively among mammals as a result of frequent gene gains and losses that contribute to olfactory specialization. However, how OR expansions/contractions in fish are influenced by habitat and feeding habit and which OR subfamilies are important in each ecological niche is unknown. Here, we report a major OR expansion in a freshwater herbivorous fish, Megalobrama amblycephala, using a highly contiguous, chromosome-level assembly. We evaluate the possible contribution of OR expansion to habitat and feeding specialization by comparing the OR repertoire in 28 phylogenetically and ecologically diverse teleosts. In total, we analyzed > 4,000 ORs including 3,253 intact, 122 truncated and 913 pseudogenes. The number of intact ORs is highly.

 

　　論文鏈接：https://academic.oup.com/mbe/advance-article/doi/10.1093/molbev/msab152/6277737?guestAccessKey=8ea0bded-aa5c-42cf-a16f-f42f5451c1ad