《海洋试点国家实验室完成鞍带石斑鱼基因组精细图谱绘制》

  • 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:2019-07-22
  • 日前,在山东省农业良种工程等项目支持下,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(以下简称“海洋渔业功能实验室”)陈松林研究员团队、林浩然院士团队和美国密歇根州立大学李伟明教授团队等,联合完成了鞍带石斑鱼(龙胆石斑)的全基因组测序和基因组图谱绘制,并解析了其先天性免疫和快速生长的基因组学机制。研究成果于6月22日在国际重要学术刊物《分子生态资源》(Molecular Ecology Resources)上在线发表。

    石斑鱼是广泛分布于印度洋-太平洋热带和亚热带海域的岩礁鱼类,也是我国重要的海水养殖经济鱼类。鞍带石斑鱼,俗名龙胆石斑、龙趸,是石斑鱼类中体型最大、生长最快的一种石斑鱼,具有抗病力强、生长快速、味道鲜美等特点,因而广泛应用于石斑鱼杂交育种和良种选育。作为体型最大的肉食性岩礁鱼类,鞍带石斑鱼对于岩礁生态系统亦具有重要影响。

    研究人员采用二代测序和HiC三维基因组技术,构建了染色体水平的鞍带石斑鱼基因组图谱,结果显示,鞍带石斑鱼基因组大小为1.086Gb,含有24718个蛋白编码基因。进化分析和共线性分析显示,鞍带石斑鱼与三棘刺鱼关系最近,分化时间距今约1亿年,两者的部分染色体发生了融合或分裂;与其他鱼类基因组的比较基因组学分析发现,鞍带石斑鱼具有较完善的先天免疫系统,其中一些参与先天性免疫的基因家族(如NOD-like家族)发生了显著扩张,并发生了显著的DNA序列变化(正选择);同时,一些激素信号传导通路的关键基因亦受到正选择,可能与其生长快速的生物学特征有关。

    鞍带石斑鱼基因组精细图谱的完成,为解析石斑鱼科鱼类生长、抗病等重要经济性状的分子机制奠定了重要基础;同时,鞍带石斑鱼全基因组数据也为石斑鱼杂交育种及良种选育技术的发展提供了有价值的基因资源,对于推动石斑鱼产业的可持续发展具有重要意义。

    海洋渔业功能实验室周茜博士为该论文第一作者,海洋渔业功能实验室陈松林研究员、林浩然院士和美国密歇根州立大学李伟明教授为该论文的通讯作者。该研究获得了山东省农业良种工程、海洋试点国家实验室海洋渔业功能实验室“渔业科技青年人才”培养计划、鳌山人才培养计划和泰山学者攀登计划等项目的资助。

    全文链接:“A chromosome-level genome assembly of the giant grouper (Epinephelus lanceolatus) provides insights into its innate immunity and rapid growth”

    https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1755-0998.13048

  • 原文来源:http://www.qnlm.ac/page?a=5&b=1&c=97&d=1&p=detail
相关报告
  • 《海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室完成国际首个蚶科基因组参考图谱》

    • 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:2019-08-08
    • 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。
  • 《热科院香饮所绘制了胡椒染色体级别精细基因组图谱》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-04-08
    • 胡椒(Piper nigrum)是热带多年生木质藤本植物,属于胡椒目(Piperales)胡椒科(Piperaceae),该科是胡椒目中最大的一个类群。胡椒是世界上最古老、使用最广泛的香料之一,被誉为“香料之王”,其在香料贸易中占有举足轻重的地位,有“黑色黄金”的美誉,胡椒的生产、运输和消费从经济和文化上影响了各国及其人民的命运。胡椒起源于印度南部的热带常绿森林,现已在大多数热带和亚热带地区种植,是许多发展中国家小农的重要经济作物,并已成为服务国家“一带一路”倡议的重要媒介作物。近几十年来,胡椒的植物化学和药理特性受到了新的关注,但对于控制其生物合成途径和积累的遗传机制了解很少,其遗传资源也相对较少。 中国热带农业科学院香料饮料研究所联合华中农业大学、马来西亚科学院等7家单位,结合PacBio三代测序、10X Genomics、基于直接标记和染色(DLS)的BioNano单分子光学图谱和Hi-C染色体交互捕获四种测序技术实现了胡椒染色体级别的组装,这是木兰亚纲胡椒目首次报道基因组组装的物种,基于21个典型物种的比较基因组和系统发育分析,确定了胡椒及其所在木兰亚纲的系统发育位置,即木兰亚纲与整个单子叶-双子叶互为姐妹关系,胡椒目与木兰目-樟目互为姐妹关系,且大约在175-187 MYA(95% HPD)发生分歧。同时,进一步通过基因家族扩增、比较转录组和序列进化分析,揭示了胡椒最主要的功能物质胡椒碱生物合成的特异性,初步阐述胡椒碱生物合成分子机理,研究结果为被子植物演化及胡椒碱生物合成提供了新的见解。相关研究成果于2019年10月16日发表于Nature Communications上。