近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江水產(chǎn)研究所瀕危魚類保護學(xué)科組在國際刊物《Frontiers in Genetics》在線發(fā)表了世界上第一篇鱘魚類全基因組論文——小體鱘全基因組草圖及Hox基因家族進化的論文。
　　鱘形目魚類是現(xiàn)生軟骨硬鱗魚類的典型代表類群，被譽為魚類中的“活化石”。現(xiàn)生鱘魚類有2科6屬27個有效種，分布幾乎遍及北半球。鱘魚類因其具“黑金子”美譽的魚子醬，以及獨特悠久的進化歷史，而具極高的經(jīng)濟價值以及科研價值。2010年，國際自然保護聯(lián)盟（IUCN）瀕危物種紅色名錄評估得出結(jié)論：“鱘魚比任何其他物種都更易瀕臨滅絕”。現(xiàn)生的27種鱘魚類均被列入紅色名錄，其中63%已被列為極度瀕危級別。為進一步推進對鱘魚類遺傳與生物信息學(xué)深度解析與保護研究，2016年起，長江所和深圳華大基因海洋研究院聯(lián)合，啟動了我國第一個鱘魚類三代全基因組測序項目。目前已完成多種鱘魚的全基因組測序和組裝，其中小體鱘作為世界上第一個鱘魚類全基因組圖譜公布。
　　小體鱘是一種體型較小的鱘魚，也是唯一跨歐亞兩大陸廣泛分布的鱘魚類。與其他硬骨魚類相比，小體鱘通常被稱為四倍體魚類，有時也被稱為功能二倍體鱘魚。長江所所瀕危魚類保護學(xué)科組對小體鱘進行了全基因組測序，從頭組裝和基因注釋，構(gòu)建了小體鱘的全基因組草圖。該研究取得了一系列新進展。（1）基于Illumina Hiseq 2500平臺得到316.8 Gb原始數(shù)據(jù)，小體鱘基因組最終組裝大小為1.83 Gb。BUSCO完整性評估為81.6%。Scaffold N50和Contig N50分別達到191.06 Kb和18.88kb。（2）通過基因注釋得到22,184個蛋白質(zhì)編碼基因。重復(fù)序列注釋顯示小體鱘基因組重復(fù)序列比例占42.84%。（3）比較基因組系統(tǒng)發(fā)育結(jié)果顯示，小體鱘為代表的鱘魚類位于輻鰭魚類的基部位置。4dTv分析結(jié)果顯示，小體鱘大約在兩千一百多萬年內(nèi)經(jīng)歷了最近的一次鱘魚特有的全基因組復(fù)制事件。（4）對脊椎動物發(fā)育重要功能基因家族Hox基因家族的進化分析，小體鱘有7個Hox基因簇，共68個Hox基因家族成員。系統(tǒng)進化分析結(jié)果推測，匙吻鱘代表的匙吻鱘科與小體鱘代表的鱘科魚類經(jīng)歷了各自獨立的基因組復(fù)制事件。小體鱘全基因組草圖的繪制成功，彌補了目前全球鱘魚類全基因組數(shù)據(jù)匱乏的空白，也為鱘魚類的基礎(chǔ)理論研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。
　　該論文題目為“Draft Genome and Complete Hox-Cluster Characterization of the Sterlet (Acipenser ruthenus)”（doi: 10.3389/fgene.2019.00776），在線獲取鏈接為：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2019.00776/full。長江所博士后程佩琳為該文的共同第一作者。中國水產(chǎn)科學(xué)院首席科學(xué)家危起偉研究員為共同通訊作者。該研究得到中國博士后科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金以及國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）的共同資助。