在尊龙凯时重点 (31130057)等项目的支持下,中国水产科学研究院黄海水产研究所、深圳华大基因研究院、德国Wuerzburg大学等在半滑舌鳎全基因组精细图谱构建、性染色体进化以及性别决定和底栖适应机制研究方面取得突破性进展,研究论文近日分别在Nature Genetics和Genome Research发表。
研究人员分别对半滑舌鳎雌雄鱼进行了全基因组测序、组装和分析,构建了Z染色体精细图谱和W染色体序列图谱。分析发现半滑舌鳎性染色体高度分化,W染色体积聚了大量转座元件和假基因;半滑舌鳎的性染色体并不和已知性染色体的鱼类共祖先,而是和鸡的ZW染色体共起源;半滑舌鳎dmrt1基因是Z染色体连锁、雄性特异表达、精巢发育必不可少的关键基因,表现出性别决定基因的特性。筛选获得了半滑舌鳎性别特异微卫星标记,发现伪雄鱼后代中90%以上的ZW个体性转变为伪雄鱼,阐明了养殖苗种中生理雄鱼比例明显偏高的遗传学原理;通过全基因组甲基化测序分析,揭示了伪雄鱼Z染色体上的性别调控基因甲基化的遗传性。
研究发现,暗视觉相关视椎蛋白(rh1)和长波敏感视杆蛋白(lws1)在底栖状态表达上调,而中波敏感视杆蛋白(rh2)在浮游状态表达上调,表现出对底栖黑暗环境的适应。通过比较不同鱼类视觉相关基因,发现半滑舌鳎晶状体结构基因(crybb2 和crybb3)丢失,另外3个晶状体结构基因演变为假基因,表现出明显的视觉退化现象。
以上成果对揭示鲽形目鱼类性别决定、繁殖、发育、生长、变态、生态适应等重要性状的分子机制具有重要科学意义和应用价值,为半滑舌鳎性别控制、全基因组选择及雌性苗种培育提供了重要的基因资源和技术手段。