近日，中國科學(xué)院北京基因組研究所于軍研究組聯(lián)合中國水產(chǎn)科學(xué)研究院、哈佛大學(xué)、奧本大學(xué)等單位完成了鯉魚全基因組序列圖譜繪制，這也是國際上首個完成全面解析的異源四倍體硬骨魚類基因組圖譜。該研究成果于9月21日在國際生物學(xué)權(quán)威期刊Nature Genetics在線發(fā)表。
鯉魚是全球分布和養(yǎng)殖范圍最廣泛的經(jīng)濟魚類之一，同時是我國最具代表性的淡水養(yǎng)殖魚類和最有條件利用基因組資源進行品種改良的水產(chǎn)養(yǎng)殖物種之一。鯉魚基因組由100條染色體組成，是迄今完成全基因組測序的脊椎動物中染色體數(shù)目最多的物種，其基因組經(jīng)歷了四輪復(fù)制，因此，也是迄今為止完成解析的最為復(fù)雜的四倍化脊椎動物基因組之一。
在研究所大規(guī)模測序平臺及高性能計算平臺的有力支撐下，該研究團隊完成了雌核發(fā)育鯉魚的基因組深度測序、精細圖譜繪制和基因組注釋。在遺傳圖譜信息的基礎(chǔ)上，科研人員利用基因組組裝結(jié)果，將鯉魚基因組定位到染色體上，得到了較完整的鯉魚精細圖譜。其基因組由16.9億堿基組成，含有52610個功能基因，約為多數(shù)硬骨魚類基因數(shù)目的兩倍。研究團隊從基因組尺度證實了鯉魚基因組的異源四倍體特征及其獨特的全基因組復(fù)制事件，分子鐘證據(jù)表明鯉魚基因組四倍化大約發(fā)生在820萬年前，是迄今在脊椎動物中發(fā)現(xiàn)的最近的全基因組倍增事件。
研究團隊還開展了全球10個代表性品系（種群）33尾鯉魚的基因組重測序研究，首次繪制了全球鯉魚的單堿基分辨率基因組遺傳變異圖譜。此外，通過全基因組多態(tài)性掃描和比較轉(zhuǎn)錄組分析等手段，識別和定位了鯉魚鱗被缺失、體色決定等性狀相關(guān)的遺傳位點、功能基因和調(diào)控通路。
鯉魚全基因組序列圖譜的完成，標(biāo)志著鯉科魚類重要經(jīng)濟性狀的遺傳解析和遺傳選育研究全面進入基因組時代。對于解析鯉科魚類生長、品質(zhì)、抗病、抗逆等重要經(jīng)濟性狀的分子機制具有重要意義，同時也為研究脊椎動物基因組進化和基因衍化機制提供了寶貴的數(shù)據(jù)和模型，為開展全基因組選擇育種、培育品質(zhì)優(yōu)良的鯉魚新品種奠定了堅實基礎(chǔ)，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
鯉魚的比較基因組學(xué)研究
鯉魚種群的全基因組遺傳多態(tài)性及分化特點
