中国科学家Nature Genetics公布鲤鱼新基因组草图
生物通 · 2014/10/02
近日,来自中国水产科学研究院、中科院北京基因组研究所等机构的研究人员,成功地绘制出了鲤鱼(Cyprinus carpio)的基因组序列草图。相关研究成果发表在9月21日的《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上。鲤鱼约占全球水产品总体产量的40%,是最为重要的硬骨鱼类。


来自中国水产科学研究院、中科院北京基因组研究所等机构的研究人员,成功地绘制出了鲤鱼(Cyprinus carpio)的基因组序列草图。相关研究成果发表在9月21日的《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上。

中国水产科学研究院的孙效文(Xiaowen Sun)研究员和中科院北京基因组研究所的于军(Jun Yu)博士是这篇论文的共同通讯作者。孙效文研究员是“水产生物技术”重点研究领域首席科学家,主要研究工作包括遗传工具与基因组资源开发、分子育种和基因工程育种。于军博士目前担任国家重大科学计划转录组研究首席科学家。一直从事基因组学、生物信息学和人类遗传学等研究。

在全世界鲤鱼提供了超过2000万吨的鱼类生产量,约占全球水产品总体产量的40%,淡水水产品总产量的70%。它们已成为经济上最为重要的硬骨鱼类。由于大多数鲤鱼是杂食滤食性动物,消耗很少的鱼粉和鱼油,相比于鲑鱼和虾等其他的主要的养殖物种,鲤鱼被视作是一种环保型鱼类。作为占优势的鲤科鱼类之一,全球有100多个国家养育鲤鱼,其占据全球年淡水水产品产量的10%。除了其在食物资源方面的价值,鲤鱼还是一种重要的观赏鱼类。它的一个变种锦鲤(koi)是最受欢迎的一种户外观赏鱼类。

大多数的硬骨鱼都经历了硬骨鱼类特异性的基因组复制(TSGD),在它们的单倍体基因组中包含有24-25条染色体。鲤鱼的单倍体基因组包含有50条染色体,分子证据表明另外的一次全基因组复制(WGD)事件使得基因组四倍体化(tetraploidize)。由于其在水产养殖中的经济价值,研究人员已对它的生理学、发育、免疫、疾病抵抗力、选择育种和转基因操控展开了广泛的研究。此外,它也被视作是斑马鱼的一种替代性脊椎动物鱼类模型。在过去的十年里已开发出了各种鲤鱼基因组资源,包括大量的遗传标记物,遗传图谱、BAC物理图谱、大量的ESTs和cDNA微阵列。近期还报道称对鲤鱼及斑马鱼进行了外显子组的比较研究,为研究团体提供了另外的基因组资源数据。

在这篇文章中,研究人员提供了驯养鲤鱼(松浦鲤,Songpu)的一张基因组草图,其包含了52,610个蛋白质编码基因,对于它的古四倍体基因组测序覆盖度达到约92.3%。基于基因组序列,研究人员推测最近的全基因组复制发生于大约820万年前。对来自世界各地33种鲤鱼品种进行基因组重测序证实了鲤鱼的两个亚种鲤(C. carpio Haematopterus)和西鲤(C. carpio carpio)单一的起源。整合基因组和转录组分析鉴别出了与皮肤颜色等一些性状相关的位点(loci)。

结合高分辨率的遗传图谱,这一基因组草图为更好地进行分子研究,以及改良鲤鱼和其他关系密切的物种铺平了道路。

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