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、海鱼育种与增养殖团队取得里程碑式进展,发布了银鲳雌雄鱼的高质量染色体水平参考基因组,相关研究成果以题为“Two high quality chromosomescale genome assemblies of female and male silver pomfret (Pampus argenteus)”在Nature旗下期刊《Scientific Data》(Q1,5 year IF=8.9)发表(图1)。团队在国际上首次公布高质量的银鲳雄鱼基因组被NCBI认定为首选银鲳参考基因组(图2)。
图1:研究成果在Scientific Data发表 图2 银鲳雄鱼基因组作为NCBI首选银鲳参考基因组
银鲳(Pampus argenteus)隶属鲳亚目(Stromateoidei)、鲳科(Stromateidae)、鲳属(Pampus),俗称白鲳,镜鱼等,属暖水性中上层集群性经济鱼类,广泛分布于印度-西太平洋的沿海海域,波斯湾到印度尼西亚,以及中国大部分沿海地区(图3)。其肉质鲜美细腻、营养丰富,是我国名贵的海水经济鱼类之一。自上世纪起,由于过度捕捞和环境污染,银鲳野生资源面临极具衰退的风险。
图3银鲳的形态特征及全球分布情况
宁波大学团队经过20多年来的攻坚克难,突破野生群体驯化、鱼苗繁育、规模化养殖等诸多难题,现稳定年产近百万尾银鲳幼鱼,并推广至“国信-1号”养殖工船、广东省水产推广中心、宁波原坊科技等全国十余家合作基地。此外,研究团队还开展了银鲳独有生物学个性研究,如对海蜇的摄食偏好性、具有特殊的侧囊结构、腹鳍缺失、阶段性雌雄同体等,都有相关的成果产出。目前,团队也正在利用基因组,开展银鲳快长及耐低温种质选育工作,高质量、染色体水平的雌、雄性银鲳基因组组装的完成,为这些研究工作起到了重要的数据支撑作用。
本研究综合了Illumina、PacBio-HiFi、ONT ultra-long及Hi-C测序平台对银鲳雌雄鱼基因组进行深度测序并组装注释(图4)。其中雌鱼基因组大小为536.33Mb,Contig N50大小为1.79Mb,Scafold N50大小为23.17 Mb。雄鱼基因组采用目前最高质量的HiFi测序技术,大小为553.79Mb,其中550.82 Mb被锚定在24条gap-free染色体上;Contig N50大小为 24.75Mb;共注释到蛋白编码基因22,892个,占总数的98.1%;BUSCO评估值高达98.9%,Illumina覆盖率达99.39%。
图4 银鲳雌鱼(A)和雄鱼(B)基因组染色体组装结果
通过比较该雄银鲳基因组及已发表雌鱼基因组的染色体组装数据,构建了许多previously unresolved regions (PURs, ≥1kb) ,大小为48.96 Mb,其中36.04 Mb为大于1Mb的PURs且都分布在15条染色体的近端端粒区域(图5)。
图5 雄鱼基因组与已报道的银鲳雌鱼基因组染色体共线性比较
该研究成果为进一步揭示银鲳生物学特征演化的分子机制,加快银鲳产业化推进、选育优良性状新品种及种质资源恢复提供了强有力的数据支撑。宁波大学为论文第一完成单位,鱼类团队胡佳宝副研究员、博士生张友仪等为论文共同第一作者,王亚军教授、严小军研究员为论文通讯作者。本研究得到国家重点研发计划(2022YFD2400103)、2024年度浙江省“尖兵领雁”研发攻关计划项目(2024C02006)、宁波市2025科技创新重大专项(2021Z003)等项目资助。
论文链接://doi.org/10.1038/s41597-024-03914-9