中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江所從鲇與大口鲇雜交子一代的基因組中成功組裝高質(zhì)量的雙親基因組

近日，珠江水產(chǎn)研究所珠江漁業(yè)資源調(diào)查與評(píng)估創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在雜交子一代基因組相關(guān)研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究論文“Sequencing an F1 hybrid ofSilurus asotusandS. meridionalisenabled the assembly of high-quality parental genomes”發(fā)表于Scientific Reports（IF2020=4.379）上。該論文得到國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：32000306），國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（項(xiàng)目編號(hào)：2018YFD0900903）和珠江漁業(yè)資源調(diào)查評(píng)價(jià)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2020TD-10和2020ZJTD-04）的資助。珠江所陳蔚濤助理研究員和中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所鄒明博士為論文并列第一作者，珠江所李捷研究員為通訊作者。文章鏈接網(wǎng)址：https://doi.org/10.1038/s41598-021-93257-x。
 
　　同源染色體存在雜合一直是阻礙獲得高連續(xù)性基因組組裝的重要因素。雜交體體細(xì)胞基因組包含雙親的兩套分化程度較高的遺傳信息，通過(guò)針對(duì)雜交體體細(xì)胞的基因組測(cè)序或許有助于組裝過(guò)程中的等位基因區(qū)分，進(jìn)而獲得高質(zhì)量的雙親的單倍體基因組信息。然而，雜交之后的基因組震蕩以及同源染色體之間的重組可能會(huì)影響組裝結(jié)果的可靠性，因此這一策略的可行性還需進(jìn)一步評(píng)估。本研究以鲇（Silurus asotus）和大口鲇（S. meridionalis）的雜交F1個(gè)體為研究對(duì)象，結(jié)合PacBio測(cè)序與Hi-C技術(shù)，獲得組裝后雜交體的基因組大小為1.5Gb?；跀?shù)據(jù)庫(kù)中已有的信息，兩個(gè)親本的29條染色體均被成功識(shí)別與區(qū)分開(kāi)，且Contig N50分別為6.75 Mb（S. asotus）和9.78 Mb（S. meridionalis）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)本次組裝分別恢復(fù)了鲇和大口鲇基因組總長(zhǎng)度的94%和96%，且與近緣種黃顙魚(yú)（Pelteobagrus fulvidraco）具有較高的共線性。在組裝結(jié)果中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的重復(fù)序列插入，但存在一定比例的種間重組，這可能是組裝錯(cuò)誤，也可能是有絲分裂重組導(dǎo)致。綜上所述，通過(guò)雜交體基因組測(cè)序策略能夠恢復(fù)雙親大部分基因組信息，為復(fù)雜基因組的組裝提供重要啟示。同時(shí)，研究結(jié)果可以為雜交體優(yōu)良性狀的后期挖掘提供重要參考，對(duì)于鲇屬魚(yú)類類種質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)具有重要的科學(xué)意義。



日期：2021-08-25