我院林浩然院士团队完成鞍带石斑鱼全基因解析

Submitted on 周六, 09/07/2019 - 09:51

       我院林浩然院士团队联合黄海水产研究所、华大基因研究院合作完成了鞍带石斑鱼(龙胆石斑)的全基因组测序和基因组图谱绘制,并解析了其生长和免疫的遗传机制。研究成果在国际重要学术刊物《分子生态资源》(Molecular Ecology Resources)和《海洋药物》(Marine Drugs)上发表。该项研究获得了国家高科技863计划和自然科学基金项目的资助。

       石斑鱼是我国南方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,目前常被用于作为杂交父本,应用于石斑鱼品种改良和良种培育。林浩然院士团队以鞍带石斑鱼为父本,棕点石斑鱼为母本杂交获得“虎龙杂交斑”;以鞍带石斑鱼为父本,云纹石斑鱼为母本杂交获得“云龙石斑鱼”,都通过了全国水产原种良种审定委员会审定,获得了水产新品种认定并进行了推广养殖,促进石斑鱼养殖产业发展。

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鞍带石斑鱼、鞍带石斑鱼亲本

       研究团队采用二代测序、三代测序和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,基因组大小为1.128Gb,包含24794个蛋白编码基因。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,部分激素信号传导通路的关键基因亦受到正选择,显示与其生长快速的生物学特征有关。基于基因组图谱,识别并定位出254个抗菌肽基因以及24个与生长优势相关的基因(糖酵解和钙离子调节通路相关基因)。转录组分析发现,2个参与糖酵解的基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶1和2(gapdh1gapdh2)在肌肉组织中高表达,而且它们编码抗菌肽YFGAP和SJGAP前体,来源于gapdh1的序列与抗菌肽YFGAP和SJGAP的同源性更高,暗示着其有可能在龙趸的抗菌免疫调节发挥重要的作用。

       鞍带石斑鱼全基因组解析的完成,为石斑鱼类的生物学研究和遗传育种提供了重要基因资源,为解析生长、抗病等重要经济性状的分子机制奠定了重要基础,对于推动石斑鱼产业的可持续发展具有重要意义。

       论文链接:

“A chromosome-level genome assembly of thegiant grouper (Epinephelus lanceolatus) provides insights into its innate immunity and rapid growth”

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

“Whole genome sequencing of the giant grouper (Epinephelus lanceolatus) and high-throughput screening of putative antimicrobial peptide genes”

https://doi.org/10.3390/md17090503

 

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