《海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室揭示海带DNA甲基化格局及其世代调控特征》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2019-08-30
  • 近日,海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室叶乃好团队在国际植物学主流期刊New Phytologist(《新植物学家》)在线发表了题为“Single-base methylome profiling of the giant kelp Saccharina japonica reveals significant differences in DNA methylation to microalgae and plants”的研究论文,解析了海带DNA单碱基甲基化精细图谱,阐述了大型褐藻DNA甲基化水平低的主要原因,明确了DNA甲基化在异型世代的分布特征与主要调控途径。

    综合运用MeDIP-seq、WGBS-seq、BS-PCR、RNA-seq等组学技术手段,检测并验证了海带中存在DNA甲基化,指出甲基转移酶DNMT2重要功能域缺失是造成海带甲基化水平低的主要因素,发现DNA甲基化参与了诸如多糖合成、卤族代谢、信号转导、性别调控等重要生命活动。研究结果更正了前人大型褐藻中不存在DNA甲基化的认识,为褐藻适应性进化及其异型世代交替发育调控机制研究提供了新的视角。

    黄海水产研究所的范晓助理研究员为该论文的第一作者,海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室叶乃好研究员和英国东英吉利大学的托马斯·莫克(Thomas Mock)教授为文章的共同联系作者,法国南特大学、美国加州大学、澳大利亚福林德斯大学、中国科学院海洋研究所、中国科学院大学、厦门大学等单位学者参与了该项工作。研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家藻类产业技术体系、山东省泰山学者特聘专家、“鳌山人才”计划等项目的资助。

    New Phytologist是植物学领域有百余年历史的TOP期刊,2018年影响因子为7.299。

  • 原文来源:http://www.qnlm.ac/page?a=5&b=2&c=200&d=1&p=detail
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    • 日前,在国家重点研发计划和贝类产业技术体系等项目支持下,海洋试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室王崇明研究员团队、黄海水产研究所杨爱国研究员团队与德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所赫尔姆霍兹极地和海洋研究中心翁贝托·罗萨尼(Umberto Rosani)博士等合作,成功破译魁蚶基因组,研究成果于7月9日正式发表在《大数据科学》(GigaScience)杂志。该研究利用第二、三代测序和Hi-C染色体构象捕获技术,构建了国际上首个染色体水平的蚶科动物基因组参考图谱。研究揭示,魁蚶基因组大小为885 Mb,Scaffold N50达到45 Mb,利用Hi-C技术成功将99.35%的组装序列挂载到染色体上,经进一步分析发现魁蚶基因组中重复序列高达408 Mb,占基因组总长的46%。 魁蚶俗称赤贝、血贝、大毛蛤,是一种大型海洋底栖经济贝类,广泛分布于太平洋西北部的日本海、黄海、渤海及东海沿岸,成贝个大体肥,肉质鲜美,经济价值较高。近年来,我国魁蚶苗种生产和增养殖规模不断扩大,经济和社会效益显著,然而其种质质量下降、病害高发等问题日趋严重。魁蚶及蚶科贝类基因组信息的匮乏成为我们理解其抗病、抗逆机制的障碍,破译魁蚶基因组信息、开展重要性状遗传改良成为当下的重要课题。该项研究成果为蚶科贝类抗病抗逆、生长发育等重要性状的遗传解析以及种质改良等相关研究提供了重要理论支撑。 海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室白昌明博士、辛鲁生博士为该论文的共同第一作者,王崇明研究员为该论文的通讯作者。 全文链接:Chromosomal-level assembly of the blood clam, Scapharca (Anadara) broughtonii, using long sequence reads and Hi-C https://academic.oup.com/gigascience/article/8/7/giz067/5530322 大数据科学(GigaScience)关注生命科学和生物医学领域全方位的“大数据”研究,是一个创新的开放获取、开放数据、开放同行评议的学术期刊,在基因组、大数据领域具有较高的影响力。
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    • 编译者:liguiju
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    • 2019年5月11日,青岛海洋科学与技术试点国家实验室(以下简称“海洋试点国家实验室”)海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室张全启教授团队在生物进化领域权威期刊《分子生态资源》(Molecular Ecology Resources)上在线发表了题为“许氏平鲉染色体水平的基因组分析揭示了鱼类卵胎生的进化特征(A chromosome-level genome of black rockfish, Sebastes schlegelii, provides insights into the evolution of live birth)”的研究论文,该研究在国内首次解析了鱼类卵胎生的进化特征。 鱼类的繁殖方式有卵生、卵胎生和胎生,许氏平鲉是卵胎生繁殖还是胎生繁殖一直没有定论。该物种雌雄鱼11-12月交尾后,精子进入雌性的卵巢腔中,等待至次年的3-4月卵子成熟后才进行受精,胚胎在雌性卵巢内经过1个月左右的孕育孵化后,母体直接生产仔鱼。这种特殊的生殖特性为研究鱼类卵胎生的进化提供了宝贵的材料。张全启教授团队以此为出发点,利用全基因组序列和转录组分析,解析了其基因组特征和不同发育时期卵巢表达谱,利用免疫荧光杂交等技术对卵巢中的精子进行定位。研究发现,许氏平鲉交尾后的精子被固定在卵子膜表面的透明带蛋白(ZP)层中,其基因组中孵化酶家族基因成员(HCE1-like)发生了扩张,这为消化透明带蛋白释放出精子做了充足的准备;许氏平鲉卵巢膜中“妊娠”相关信号通路的基因以及与胚胎植入相关的基因(如胎盘形成、血管形成、氧气运输等)显著富集或者特异性高表达,且卵巢中有丰富的血管系统,这暗示着许氏平鲉卵巢有类似于胎生动物的子宫及胎盘的功能,可为胚胎提供营养和氧气。 本研究从细胞和分子水平上证实,许氏平鲉仔鱼孵化前的胚胎发育过程中,不仅有卵黄提供的营养,而且还有来自卵巢的营养供应,其繁殖方式是从卵胎生向真正的胎生进化过程中的一种过渡类型。该结果为理解动物卵胎生和胎生生殖模式的进化提供了重要参考。 该项成果由海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室张全启教授团队联合青岛华大基因研究院共同完成。张全启教授团队的贺艳副教授为本文第一作者,张全启教授、青岛华大基因的刘心教授、中国海洋大学的齐洁教授为论文的通讯作者。张全启教授团队长期致力于海洋生物基因组学、遗传学及优良品种培育研究工作,近年来在《分子生态资源》(Molecular Ecology Resources)、《科学公共图书馆-遗传学》(PLoS Genetics)、《BMC—基因组学》(BMC Genomics)等国际海洋生物遗传学和基因组学领域的主流杂志上发表了一系列研究论文,产生了较大的国际、国内影响。 文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1755-0998.13034