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解码草鱼全基因组序列
时间:2015-05-19 来源: 作者: 点击:

中国科学院水生生物研究所、中国科学院国家基因研究中心、中山大学等机构的研究人员,合作完成了草鱼(Ctenopharyngodon idellus)基因组序列草图的绘制,相关研究成果于201554在《自然·遗传学》杂志上在线发表(http://www.nature.com /ng/index.html)。

草鱼是我国重要的淡水养殖鱼类,也是世界范围内最重要的淡水养殖品种之一,其产量约占全球淡水养殖总量的16%该研究分别对一尾雌性和一尾雄性草鱼进行了全基因组测序,通过改良的de novo Phusion-meta 拼接,获得雌性(0.9GB)和雄性(1.07GB)草鱼基因组组装序列。基于草鱼多个组织的转录组数据和斑马鱼同源基因信息,在雌性基因组中注释了27,263个蛋白编码基因,完成了其中17,456个基因在草鱼染色体上的定位。

草鱼基因组与现有12种脊椎动物基因组的比较研究发现,草鱼与斑马鱼的亲缘关系最近,它们经历了相似的基因组演化历程,共享7,227个基因家族,草鱼基因组中免疫相关结构域基因家族发生了显著扩张,两者的分化时间大约距今5000万年。共线性分析和FISH检测结果显示,草鱼的第24号染色体对应于斑马鱼的第10和第22号染色体,提示草鱼基因组在演化过程中发生了一次染色体融合,草鱼染色体的融合可能与其性染色体的分化有关。

 

草鱼以典型的草食性特征而得名,它们如何从水草中汲取营养以支持其快速生长一直是研究者们关注的问题。该研究的基因注释结果表明,草鱼基因组中并不存在纤维素降解酶基因;比较转录组分析发现,草鱼在草食性转化过程中,肠道中昼夜节律相关基因的表达模式发生了重设,肝脏中甲羟戊酸通路和类固醇生物合成通路被激活。草鱼可能通过持续高强度的食物摄入,获取足够多的可利用营养以维持其快速生长。

 

该研究得到国家基金委重点项目(31150055)和科技部863项目(2011AA100 403)等的资助。草鱼作为鲤科鱼类的代表性物种,其全基因组序列的解析,将为鱼类重要经济性状相关基因的发掘和养殖品种的遗传改良提供关键技术支撑,同时,也将为鱼类基因组演化、性别决定及分化机制等理论研究奠定重要基础。

 
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