[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2025-11-27] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

科學家揭示最小脊椎動物基因組演化與成種的遺傳基礎
作者：廖洋,劉舒雅,張建鑫  來源：中國科學報
山東拓普生物工程有限公司  http://www.xhztyn.cn
近日，記者從中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所獲悉，該所研究員邵長偉團隊揭示了最小脊椎動物基因組形成、演化及適應性創(chuàng)新的耦合規(guī)律，為理解物種爆發(fā)式成種的遺傳機制提供了新視角，同時也為生物合成育種“底盤魚”的構(gòu)建提供了基礎框架。相關成果發(fā)表于《先進科學》。
物種形成機制是進化生物學的核心問題，但其遺傳基礎長期存在爭議。東方鲀屬基因組為迄今報道的最小脊椎動物基因組，約為人類基因組的1/10并且高度緊湊，不僅降低了精細解析的復雜性，還在不足500萬年內(nèi)輻射出約25個物種，并演化出膨脹防御和毒素抗性等獨特表型，因此成為探討基因組結(jié)構(gòu)與快速分化關系的理想模型。
為突破以往研究的局限，研究團隊整合10種東方鲀?nèi)旧�體級基因組、表觀基因組、群體重測序及轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育框架，揭示其網(wǎng)狀進化模式，并表明轉(zhuǎn)座元件收縮塑造了基因組小型化，揭示了染色體倒位與色素基因的正選擇共同驅(qū)動爆發(fā)式物種形成。
在比較基因?qū)W層面，研究團隊通過分析74種脊椎動物發(fā)現(xiàn)，提示轉(zhuǎn)座元件關鍵酶的收縮是河鲀基因組小型化的主要驅(qū)動因素。在明確基因組小型化機制的基礎上，研究進一步探討了東方鲀屬的動態(tài)演化，構(gòu)建了東方鲀屬的系統(tǒng)發(fā)育框架，證實其為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的演化過程。
基于此，研究團隊發(fā)現(xiàn)膚色斑紋多樣化由多基因平行趨異驅(qū)動。點突變與結(jié)構(gòu)變異協(xié)同重塑色素沉著網(wǎng)絡，構(gòu)成河鲀表型快速演化的分子基礎，這一發(fā)現(xiàn)將基因組基礎、演化過程與表型創(chuàng)新有機整合，凸顯了多層次機制在物種形成中的協(xié)同作用。
研究揭示了轉(zhuǎn)座元件關鍵酶收縮是最小脊椎動物基因組形成與演化的遺傳基礎。同時，基于最小脊椎動物基因組，為構(gòu)建生物合成育種“底盤魚”提供了基礎框架
該研究獲國家重點研發(fā)計劃項目、國家高層次人才特殊支持計劃、山東省泰山學者特聘專家、國家基金及中國水產(chǎn)科學研究院創(chuàng)新團隊等項目資助。
相關論文信息：
http://doi.org/10.1002/advs.202417251
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