《昆动所发布首个高质量染色体水平哀牢髭蟾参考基因组》

  • 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
  • 哀牢髭蟾(Vibrissaphora ailaonica)属于角蟾科,是中国的特有种,像其他髭蟾一样,哀牢髭蟾在繁殖季节时,性成熟的雄性个体上颚会长出角化的婚刺,繁殖季节结束时脱落;而跟其他两栖动物不同的是,哀牢髭蟾的雄性个体显著大于雌性,可能是体型性别二型性的逆转造成的。上颚的婚刺可能是性成熟个体争夺巢穴和交配机会的武器;而资源防御、一夫多妻制和雄性亲代照料等可能是雄性体型较大的原因。但对于这些形态性状差异的遗传机制目前仍不清楚。对于髭蟾来说,一个高质量的哀牢髭蟾的参考基因组将对研究角化刺和体型性别二型性逆转背后的遗传机制有重要价值。
    近日,中国科学院昆明动物研究所饶定齐副研究员和王文研究员课题组合作,分别使用Illumina和三代长读长测序技术Pacific Biosciences(PacBio)生成了225Gb和277Gb的读长,组装的基因组大小为3.53Gb,Contig N50长度为821kb。同时使用高通量染色体构象捕获(Hi-C)技术将Contig组装成Scaffold中,Scaffold N50长度为412.42Mb。对基因组中26227个蛋白编码基因进行注释后,研究人员还对哀牢髭蟾与其他近缘物种之间的系统发育关系进行了分析,结果显示,与其他大多数近缘种相比,哀牢髭蟾进化速率更快,同时哀牢髭蟾与海蟾蜍、牛蛙、高山倭蛙有共同祖先。基因家族的扩张和收缩分析确定了几个生物学过程和通路,如免疫途径、角蛋白丝和代谢过程,提示这些生物学过程可能与哀牢髭蟾对其栖息地的特殊适应有关。该研究构建了第一个高质量的染色体级胡子蟾蜍基因组,相关研究成果于2019年9月23日发表在GigaScience上。这项工作不仅为更广泛的比较基因组分析提供了有价值的染色体水平基因组数据,而且为哀牢髭蟾特殊性状的功能研究提供了重要的基因组数据。

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  • 《中国科学院海洋研究所发表脉红螺高质量染色体水平参考基因组》

    • 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:2023-08-28
    • 近日,中国科学院海洋研究所在贝类基因组学研究方面取得新进展,发布了我国重要经济贝类——脉红螺的高质量染色体水平参考基因组,相关研究成果发表在国际数据集期刊Scientific Data(Q1,IF=9.8)。 脉红螺俗称“海螺”,在我国渤海、黄海和东海均有分布,是我国北方海洋牧场实现资源自我恢复的典型代表,已成为北方海洋牧场的重要经济物种。目前,我国脉红螺的供应绝大部分依赖采捕野生资源,但由于近年来脉红螺价格不断提高,采捕强度越来越大,野生资源存在衰退风险。从上世纪90年代开始,我国开始尝试进行脉红螺人工育苗,但出苗效率极低,远未实现产业化规模,严重影响了脉红螺增养殖业的发展。 中国科学院海洋研究所经过多年技术攻关,解决了亲螺性腺促熟、幼虫高效稳定培育、高效采苗和苗种规模化高效中间培育等关键技术,建立了比较完善的脉红螺规模化高效苗种繁育技术,初步实现了脉红螺苗种规模化高效培养和产业化。 此次,团队通过Illumina短读序、PacBio长读序以及Hi-C技术对脉红螺基因组进行了深度测序,得到了高质量的染色体水平参考基因组。该基因组具有较高的杂合度(1.41%)和重复序列比例(57.72%),是较为复杂的水生动物基因组之一。组装完成的基因组大小为2.30Gb,scaffold N50长度为64.63Mb,包含35条染色体,编码29,649条蛋白序列。该基因组的发布将有助于脉红螺性状解析和良种选育工作,为产业发展提供重要支撑。 中国科学院海洋研究所副研究员宋浩、硕士生李卓卿、博士后杨美洁、博士生石璞为论文的第一作者,张涛研究员为论文通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家贝类产业技术体系、中国科协青年托举人才工程、中国科学院青年创新促进会等项目资助。 【论文链接】Hao Song#, Zhuoqing Li#, Meijie Yang#, Pu Shi#, Zhenglin Yu, Zhi Hu, Cong Zhou, Pengpeng Hu & Tao Zhang*, 2023. Chromosome-level genome assembly of the caenogastropod snail Rapana venosa. Scientific Data, 10: 539. DOI: https://doi.org/10.1038/s41597-023-02459-7.
  • 《海洋所发表中肋骨条藻高质量染色体水平参考基因组》

    • 来源专题:深海资源开发
    • 编译者:徐冰烨
    • 发布时间:2024-11-02
    • 近日,藻类学期刊Algal Research刊发海洋所在硅藻基因组学研究方面的最新成果。该研究成功构建了中肋骨条藻(Skeletonema costatum)高质量染色体水平参考基因组,这是在成功构建海洋优势浮游植物玛氏骨条藻(Skeletonema marinoi)和热带骨条藻(Skeletonema tropicum)染色体水平基因组后完成的第三个骨条藻属物种的参考基因组。 骨条藻属(Skeletonema)是在全球近岸海域广泛分布的广温广盐性浮游硅藻,是海洋生态系统中的重要初级生产者。该硅藻属具有较高的物种多样性,然而早期基于形态的研究未能准确区分和鉴定骨条藻属物种,导致很长时间几乎全部骨条藻物种被认为是中肋骨条藻。文献中报道的中肋骨条藻是广温广盐的典型代表种类,在全球近岸海域广泛分布,是中国沿海主要的赤潮物种之一。1933年首次在我国海域发现中肋骨条藻赤潮,至2009年共记录到142次,累积面积逾26,350 km2。根据中国海洋灾害公报,我国海域几乎每年都暴发中肋骨条藻赤潮,破坏生态系统稳定性,给水产养殖业带来巨大经济损失。 2005年,意大利科学家Diana Sarno等利用骨条藻物种的形态和分子序列差异,明确描述了骨条藻属的8种骨条藻物种。近年,我国学者对我国海域骨条藻进行详细区分,报道了5个骨条藻物种。然而,目前中肋骨条藻只有基因组草图发表,染色体水平的基因组还未构建,阻碍了相关研究的顺利开展。 中肋骨条藻染色体水平基因组的构建综合采用了Illumina测序、PacBio测序和Hi-C辅助基因组组装技术。中肋骨条藻基因组为136.49 Mb,包括23条染色体,contig N50和scaffold N50长度分别为302 Kb和6.19 Mb,具有较高的组装质量。三代组装结果和基因注释结果的BUSCO评估得分均在91%以上,表明中肋骨条藻基因组比较完整。中肋骨条藻基因组共注释了28,321蛋白编码基因,其中86.03 %的基因可以注释到功能。共线性分析发现,中肋骨条藻、玛氏骨条藻和热带骨条藻的绝大部分染色体具有一一对应关系。中肋骨条藻基因组比其他骨条藻大,主要是由于其重复序列含量较高和编码蛋白基因数量较多。中肋骨条藻在22.6 Mya与玛氏骨条藻和热带骨条藻的姐妹枝分化。三个骨条藻高质量基因组参考序列作为重要的基因组资源,对于解析硅藻同属内不同物种独特的地理分布格局等研究具有重要意义。