许氏平鲉染色体级基因组组装:揭示卵胎生演化的分子机制

许氏平鲉染色体级基因组组装:揭示卵胎生演化的分子机制

许氏平鲉(Sebastes schlegelii,俗称黑鱼、黑鲪)是一种表现出卵胎生(Viviparity)特性的硬骨鱼类。卵胎生是一种独特的繁殖策略:卵子在体内受精,并留在母体生殖系统中发育直至产出活体幼鱼。与大多数在体外产卵的硬骨鱼不同,许氏平鲉具有体内受精、精子储存和长期的胚胎发育过程。在发表于《分子生态学资源》(Molecular Ecology Resources)的最新研究中,我们发布了许氏平鲉的染色体级基因组组装序列,为理解非哺乳类脊椎动物卵胎生及繁殖适应性的遗传机制提供了关键见解。

主要发现

  • 高质量基因组组装: 我们利用 PacBio 长读长测序和 Hi-C 挂载技术成功组装了许氏平鲉基因组,实现了 3.85 Mb 的 Contig N50,并将 99.86% 的序列锚定到 24 条染色体上

  • 精子储存与释放的遗传基础: 通过转录组和 ATAC-seq 分析,我们鉴定出了透明带(Zona pellucida, ZP)蛋白,它们在将精子保持在卵母细胞被膜上直至受精发生的过程中起着至关重要的作用。此外,我们还发现了星状蛋白金属蛋白酶(Astacin metalloproteinase)亚家族,它们负责促进精子释放和胚胎孵化

  • 母体对胚胎发育的准备: 分析显示,与血管化、血管形成、脑红蛋白(Neuroglobin)表达以及钙敏感受体相关的基因显著表达。这表明许氏平鲉的卵巢壁在功能上类似于哺乳动物的子宫,能够支持胚胎的植入和生长。

  • 卵胎生的进化洞察: 比较基因组学分析显示,许氏平鲉与其产卵近缘物种大约在 8490 万年前发生分化,这为硬骨鱼类卵胎生特性的出现提供了进化背景。

研究全文可通过 Molecular Ecology Resources 在线访问。