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12bet平台官方,12bet官方手机版app本报讯(记者王浩浩)近日,中国工程院院士、湖南师范大学共建淡水鱼发育生物学国家重点实验室主任刘少军教授团队在BMC在线发表论文生物学,揭示了四倍性鱼的基因组。

12bet平台官方,12bet官方手机版app1980年代,刘少军的父亲、已故中国工程院院士刘军率领一支科研团队。以二倍体红鲫为母本,二倍体鲤鱼为父本,通过属间远缘杂交,培育出双性可育四号。倍体鲫鱼品系,该品系已育成F29代。异源四倍体鲫鱼品系的建立打破了传统的种间生殖隔离,是世界上第一个通过远缘杂交获得的脊椎动物四倍体品系。

12bet平台官方,12bet官方手机版app作为古老的异源四倍体,红鲫和鲤鱼的染色体数目是斑马鱼的两倍,同属鲤科。这是由于又一轮异源四倍体,新的异源四倍体鲫鱼有200条染色体。本研究利用PacBio RS II测序技术的长长度,结合基因组单分子光学作图和高通量染色体构象捕获(HI-C)技术,构建了高质量的异源四倍体鲫鱼基因组。其基因组组装大小为2.95Gb,经BUSCO评估的基因完整性约为96.4%。

12bet平台官方,12bet官方手机版app在对异源四倍体鲫鱼和鲤鱼的F22代进行全基因组从头测序、组装和注释后,研究人员与原始亲本红鲫和鲤鱼进行了染色体共线性和比较基因组学分析。基因组包含红鲫和鲤鱼的染色体;结合荧光原位杂交实验结果进一步证实,该异源四倍体个体200条染色体中,有一半来自红鲫鱼,一半来自鲤鱼,未发现染色体丢失。

此外,研究人员发现红鲫与鲤鱼的同源染色体之间存在重组交换现象。为了进一步探索这一现象,该研究通过体细胞和生殖细胞之间的基因重组分布,在杂交系的 F1(二倍体)、F22 和 F24(四倍体)世代中选择多个个体进行基因组重测序。并进行数差分析,推测DNA修复和减数分裂重组等机制在异源四倍体鲫鱼品系的形成中起作用。

为探讨新生异源四倍体鱼系形成过程中的表观遗传变异和基因表达谱变化,本研究从DNA甲基化修饰和基因表达等方面重点研究了亲代红鲫和鲤鱼F1和F24代的胚胎发育。对表达水平进行了多角度比较研究,发现杂交个体中红鲫和鲤鱼来源基因的表达和DNA甲基化存在多种变化。红鲫与鲤鱼同源基因的表达伴随着异源四倍性鲫鱼品系的形成发生对称变化。

据介绍,揭示异源四倍体鲫的基因组结构和特征,为进一步揭示远缘杂交形成的其他可育系的遗传特征提供了参考。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1186/s12915-022-01401-4

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