非洲龙鱼基因组提供了对古代硬骨鱼进化的见解

非洲龙鱼基因组提供了对古代硬骨鱼进化的见解

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硬骨鱼的进化史与大陆漂移密切相关,塑造了它们的遗传多样性和适应能力。在我们发表在iScience上的最新研究中,我们提出了非洲龙鱼(Heterotis niloticus)的染色体水平基因组组装,以及与其近亲巨骨舌鱼(Arapaima gigas)和亚洲龙鱼(Scleropages formosus)的比较分析。这项工作为骨舌科的基因组进化以及生物地理事件对硬骨鱼多样化的影响提供了重要的见解。

主要发现

  • 基因组组装和进化见解:
    利用 stLFR、Nanopore 和 Hi-C 测序,我们实现了669 Mb 的高度连续的基因组组装,锚定到 20 条染色体。系统发育分析显示,非洲龙鱼在~1.061亿年前与亚洲龙鱼分化,恰逢非洲和南美洲的最终分离。

  • 动态基因组进化:
    与亚洲龙鱼相比,非洲龙鱼表现出更快的进化速度和更高的假发生,反映了其对新生态位的适应。此外,我们观察到亚洲龙鱼中有更多的转座元件插入,有助于基因复制和基因组扩展

  • 饮食转变背后的遗传机制:
    与肉食性近亲不同,非洲龙鱼转变为杂食性饮食,与新陈代谢相关的嗅觉受体基因明显收缩,而UGT基因扩张,这表明基因组适应与摄食行为变化有关。

思考

该项目是我们对骨舌形目更广泛的基因组研究的一部分,是与高立志教授和我们的团队成员合作进行的,其中包括刘鑫,他在数据分析和解释方面做出了广泛的贡献。鉴于龙鱼物种的经济和生态意义,这项研究为进化生物学和水产养殖的改进提供了宝贵的基因组资源。

通过长期合作和先进的测序技术,我们继续揭示硬骨鱼适应、物种形成和进化历史的遗传基础。随着我们扩大鱼类基因组学的工作,我们的目标是将比较基因组学与功能研究相结合,进一步探索水生物种的分子进化

这项研究的全文可以在线访问iScience