合浦珠母贝基因组测序：揭示生物矿化机制

产珠软体动物长期以来被认为是具有极高经济价值的物种，不仅因为其产出的精美珍珠，还因其在水产养殖和海洋生物学研究中的重要地位。了解这些物种的遗传基础对于优化珍珠培育、物种保护以及生物矿化研究至关重要。在发表于《GigaScience》的最新研究中，我们发布了合浦珠母贝（Pinctada fucata martensii）的高质量基因组组装序列，揭示了生物矿化、珍珠形成及贝壳结构发育背后的遗传机制。

主要发现

• 染色体级基因组组装：
  • 组装后的基因组大小为 990.66 Mb，其中 86.5% 的 Scaffold 成功锚定到 14 个连锁群（染色体）上。
  • 实现了 Contig N50 21 kb 和 Scaffold N50 324 kb，显著提升了以往软体动物的基因组参考标准。
• 生物矿化基因家族扩张：
  • 鉴定出参与珍珠质形成的新型蛋白，包括几丁质合成酶（CHS）和含 von Willebrand 因子 A 结构域蛋白（VWAPs）。
  • 这些遗传组分与脊椎动物的骨基质蛋白具有相似性，突显了潜在的进化联系。
• 全基因组表达模式：
  • 通过对 11 个组织和 12 个发育阶段的转录组分析，揭示了贝壳与珍珠形成过程中的动态基因调节。
  • 发现酪氨酸酶（Tyrosinase）基因广泛表达，已知该基因会影响贝壳的色素沉着和结构完整性。
• 经济性状分析与水产养殖应用：
  • 与其他双壳类动物的比较基因组研究锁定了与珍珠大小、生长速度和贝壳耐用性相关的关键基因。
  • 该研究为分子标记辅助选择和水产育种策略提供了宝贵的遗传基础。

研究感悟

产珠软体动物长期以来被视为极具价值的经济物种。在这项研究中，我们对这一广泛栽培的物种进行了基因组测序，并与合作伙伴共同分析了与重要经济性状相关的基因。

这项研究代表了珠母贝基因组学的重要进展，为生物矿化和珍珠培育提供了新见解。通过整合基因组测序、转录组学和蛋白质组学技术，我们探索了贝壳与珍珠形成的分子基础，为改进水产养殖实践提供了潜在的应用前景。

研究全文可通过 GigaScience 在线访问。