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記者從中科院昆明動物研究所獲悉，近期國內多團隊聯合攻關，以鯉亞科魚類基因組為對象，深入研究了脊椎動物異源多倍體基因組的亞基因組演化問題，揭示了脊椎動物異源多倍體亞基因組演化的動態(tài)歷史。
多倍化現象在脊椎動物中極為罕見，它們在多倍化發(fā)生和其后的二倍化進程中，可能經歷基因組休克效應，但其相關演化遺傳機制是什么、機制是否相同等問題還尚待澄清。由于鯉亞科魚類在演化歷史上可能經歷了四輪之多的全基因組加倍事件，染色體數目達到約100條之多，其第四輪全基因組加倍事件是伴隨一次遠緣雜交事件發(fā)生，而這一類群的二倍體直系祖先均已滅絕，這為鯉亞科魚類基因組的測序、組裝和亞基因組鑒別帶來極大的困難。
張亞平院士帶領云南大學羅靜教授、中科院昆明動物研究所呂雪梅研究員、湖南師范大學劉少軍院士、南京農業(yè)大學陳增建教授、中國農業(yè)科學院農業(yè)基因組研究所阮玨研究員和廈門大學徐鵬教授等團隊，利用三代測序、Bionano光學圖譜和染色質構象捕獲測序技術，對紅鯽基因組從頭組裝，獲得50條染色體的單倍型參考基因組，完整性和準確性均高于近期發(fā)表的金魚、鯉魚基因組。同時基于鯉亞科、鲃亞科、裂腹魚亞科代表物種的線粒體基因組和全基因組標記的系統(tǒng)發(fā)育樹構建和比較，首次成功對紅鯽兩個亞基因組的母系和父系親本來源作了清晰的劃分。
通過重建鯉亞科魚類的多倍化演化歷史，他們發(fā)現鯽魚、鯉魚和金線鲃共同起源于1380萬至1510萬年前的一次古異源多倍化事件。比較基因組學和多組織、多胚胎發(fā)育時期轉錄組和DNA甲基化的比較分析結果表明，紅鯽與異源多倍體植物和爪蟾基因組中非對稱的演化模式呈現明顯不同。
研究結果表明，在多倍化之后的二倍化進程中，鯉亞科魚類具有其獨特的演化策略，以平衡亞基因組的穩(wěn)定和多樣化，這為研究異源多倍體脊椎動物的基因組演化和功能提供了新的思路。研究成果發(fā)表在著名國際期刊《科學進展》上。（科技日報 記者趙漢斌）
