南v所{研I揭C鸢乌贼基因l及其大z性适应机制
? 鸢乌?/span>
q日Q中国水产科学研I南v水研究所院“南h业资源调查与评估”创新团队联合西北工业大学等机构在揭C鸢乌贼基因l及其大z性适应机制研究斚w取得新进展,构徏了鸢乌贼染色体水q_因组图谱Qƈ对头类的大z生zȝ适应性机制进行了分子层面解析Qؓ头cd物的适应性进化和分子遗传学研I提供了重要信息Q同时也为鸢乌贼U质的遗传评价和利用奠定了基?/p>
该研I成果论文以 “Genomes of Two Flying Squid Species Provide Novel Sights into Adaptations of Cephalopods to Pelagic Life?为题在线发表在国际期?em>Genomics, Proteomics & BioinformaticsQ中U院一区)上。南h产研I所李敏博士与西北工业大学武宝生博士文第一作者,南v水研究所陈作志研I员与西北工业大学冯晨光博士文通讯作者,南v水研究所文第一单位?/p>
鸢乌|Purpleback flying squidQ是已探明的我国最大宗的经渔业资源。该物种主要分布于印度-太^z暖水v域,生长速度快,资源量丰富,是我国南外h业开发的主要捕捞对象。鸢乌贼生态类型丰富、适应能力强,具备适应大洋生活的一些如视力敏锐、行动敏L典型特征Q是研究大洋性头类适应q化及遗传机制的理想模型?/p>
研究人员采用 PacBio?0 × Genomics、Hi-C技术,l合转录l测序,获得了鸢乌贼两个表型即中型(Sthenoteuthis oualaniensisQ和微型(Sthenoteuthis sp.Q的高质量基因组Q大分别ؓ 5450 ?5651 Mb。其中S. oualaniensis基因l的Contig N50 和Scaffold N50分别辑ֈ1.52 Mb?18.8 MbQ?5.72% 的contigs被挂载到46Ҏ色体上,是目前唯一l装到染色体水^的鱿鱼基因组?/p>
在开阔的大洋环境中,敏锐的视力被认ؓ是头类“捕食—逃避被捕食”军备竞赛中不断q化的物。SQ晶状体蛋白是一U具备的折射Ҏ的蛋白Q在光线不的情况下对良好的视力有很大的贡献。比较基因组分析昄Q鸢乌贼基因l中SQ晶状体蛋白基因家族普遍出现了扩张,其中SL20-1亚家族的扩张最为显著,而大多数仅在眼睛中高表达Q表明该亚家族的扩张在鸢乌贼敏锐的视力的演化中发挥了重要作用?/p>
鸢乌贼属于头类柔鱼U中的“飞鱎쀝(Flying squidQ,q个cȝ的游动速度是水生无脊椎动物中最快的Q甚臛_以蟩出水面在IZ滑行。这U高度的敏捷性需要非帔R的代谢水qx供支持。{录组分析发现鸢乌贼基因组中与能量代谢兌的基因如酸甘a酸激?1Q糖酵解途径W一个生ATP的酶Q?em>pgk1基因?em>IscS 基因Q参与多U铁?(Fe-S) 蛋白的合成)、编码复合物 I Q线_体电子呼吸N动的 ATP 合成中v关键作用Q的两个重要亚基ndufa6和ndufa7基因在所有取Ll织中都高度表达Q受C显著的正选择压力Q表明这些基因很可能促进ATP合成Q有利于鸢乌贼维持高代谢水^Q从而实现高度的行ؓ灉|性?/p>
研究人员q发现新基因的生和能量代谢基因的增加在鸢乌贼发光器的进化过E中发挥了关键的功能作用。此外,Z头cȝl发育分析,在基因组水^上鸢乌贼微型?em>Sthenoteuthis sp.和中型群S. oualaniensis的差异明显,分化旉相当长(U?4100万年前)Q证实了微型?em>Sthenoteuthis sp.应被视ؓ一个独立的物种的结论?/p>
该研I得到广东省基础与应用基研究重大目N2019B030302004Q、农业胦政专(NFZX2021Q?a name="OLE_LINK14">南方hU学与工E广东省实验?Q广州) 人才团队引进重大专项 (GML2019ZD0605){项目资助?/p>
论文链接Q?a >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1672022922001255
? 两种鸢乌D剖图(?和在软体动物中的pȝ发育位置(?
? 基因l组装和注释
? 视力相关基因SL20-1亚家??和能量代谢相关的正选择基因家族(?