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珠江所从鲇与大口鲇杂交子一代的基因组中成功组装高质量的双亲基因组
2021-08-24 18:44:49  来源:珠江水产研究所

近日,珠江水产研究所珠江渔业资源调查与评估创新团队在杂交子一代基因组相关研究方面取得新进展,相关研究论文“Sequencing an F1 hybrid ofSilurus asotusandS. meridionalisenabled the assembly of high-quality parental genomes”发表于Scientific Reports(IF2020=4.379)上。该论文得到国家自然科学基金青年项目(项目编号:32000306),国家重点研发计划(项目编号:2018YFD0900903)和珠江渔业资源调查评价创新团队项目(项目编号:2020TD-10和2020ZJTD-04)的资助。珠江所陈蔚涛助理研究员和中国科学院动物研究所邹明博士为论文并列第一作者,珠江所李捷研究员为通讯作者。文章链接网址:https://doi.org/10.1038/s41598-021-93257-x。

同源染色体存在杂合一直是阻碍获得高连续性基因组组装的重要因素。杂交体体细胞基因组包含双亲的两套分化程度较高的遗传信息,通过针对杂交体体细胞的基因组测序或许有助于组装过程中的等位基因区分,进而获得高质量的双亲的单倍体基因组信息。然而,杂交之后的基因组震荡以及同源染色体之间的重组可能会影响组装结果的可靠性,因此这一策略的可行性还需进一步评估。本研究以鲇(Silurus asotus)和大口鲇(S. meridionalis)的杂交F1个体为研究对象,结合PacBio测序与Hi-C技术,获得组装后杂交体的基因组大小为1.5Gb。基于数据库中已有的信息,两个亲本的29条染色体均被成功识别与区分开,且Contig N50分别为6.75 Mb(S. asotus)和9.78 Mb(S. meridionalis)。进一步分析发现本次组装分别恢复了鲇和大口鲇基因组总长度的94%和96%,且与近缘种黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)具有较高的共线性。在组装结果中没有发现大规模的重复序列插入,但存在一定比例的种间重组,这可能是组装错误,也可能是有丝分裂重组导致。综上所述,通过杂交体基因组测序策略能够恢复双亲大部分基因组信息,为复杂基因组的组装提供重要启示。同时,研究结果可以为杂交体优良性状的后期挖掘提供重要参考,对于鲇属鱼类类种质资源的开发、利用和保护具有重要的科学意义。


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