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                徐鹏教授课↓题组与云南大学等单位合作研究揭示硬骨鱼类异源多倍体亚基因组演化动态历史
                COE COE 2020/6/1 175 返回上页

                近日,我院徐鹏教授与云南大↘学等单位合作①完成的题为“From asymmetrical to balanced genomic diversification during rediploidization: subgenomic evolution in allotetraploid fish”的研究论文在国际知名期刊《Science Advances》在线发表。

                多倍化现象在脊椎动物中极为罕见,但相关演化遗》传机制等问题存在不同假说和许多尚待澄清的问】题。以鲤、鲫为代表的鲤亚科鱼类在演化历史上可能经历了四轮全基因来到了楼下组加倍事件,染色体数目达到100条,且其第四轮全基因组加倍事件是伴随一次远缘杂交事件发⊙生,而这一类群的二倍体直系祖先均已灭绝,这为鲤亚科鱼类〗基因组的测序、组装和亚基因组鉴别引入巨大的难度(Xu et al. 2015.Nat. Genet.; Yang et al. 2016. BMC Biol.; Xu et al. 2019. Nat. Comm.; Chen et al. 2019. Sci. Adv.)。

                在张亚平院士领导下,云南大学罗静教♂授、中科院昆明动物研究所吕雪梅研究身边员、湖南师范大学刘少军院士、南京农业大学☆陈增建教授、中国农业科至此学院农业基因组研究所阮珏研究员和我院徐鹏教授等带领的团队联①合攻关,以鲤亚科〓鱼类基因组为研究对象,对脊椎动物异源多倍父亲到来了体基因组的亚基因组演化问题进行了深入的研究。该研究↘完成了高质量的红鲫单倍型参考∏基因组,首次成功对红鲫两个亚基因组的母系和父系亲本来源进行了清晰的划分。通过重建鲤亚科鱼类的多倍化▲演化历史,发现鲫、鲤和金线鲃ぷ共同起源于13.8~15.1百万年前的一次古异源多倍化事件。比较基因组学和多组织、多胚胎发育时期转录组和DNA甲基化的分析结果表明,红鲫的父系和母系来源的亚基因组均没有显妖兽反应不慢著的大规模非对称性丢失和演◤化速率偏向性,两个亚基因组在整个二倍化进程中一直ξ 经历交替的非对称性功能丢失;同源基因拷贝的表达与DNA甲基化的变化呈负相关,但甲基化并不能解释同源基因对在胚胎发育进程中的表达优势切换模式,这提示可当——能存在更复杂的调控机制决定同源基因对的表达。这些结果表明在多倍化之▓后的二倍化进程中,鲤亚科鱼类具□ 有其独特的演化策略,以平衡亚基因组的这个号码稳定和多样化,为研究异源多倍体脊椎动物的基因组演化和功能提供了新的思路◣。

                云南大学川谨渲子言简意赅的罗静教授、柴静●博士等为论文共同第一作者,张亚平院士、吕雪梅研究员、刘少军院士、陈增建教授、阮珏研究员和徐鹏教授为该论文共同通讯作对于自己醒过来者

                徐鹏课题组长期聚焦鲤科鱼类基因组倍性演化和遗传育种研究,去年曾在《Nature Communications》发表论文,在国际上首次报道了鲤鱼异源四倍体基因组的▓祖先溯源和亚基因组拆分的研究进展,为开展深入的硬骨鱼类◥倍性演化和四倍体鱼类性状解析研究扫清了○障碍,为深入认识≡鲤科鱼类多倍体起源演化和探索多倍体鱼类的适应性潜能提供了新的见解。随后国际上多家单位相〖继报道了类似的研究发现,除红鲫基因组倍性演化研究成果外,还有美国国立卫生研◥究院(NIH)、日本大阪大学等利用金鱼为材料◢开展的异源四倍体金鱼基因组解析和倍性演化研究成果(Chen et al. 2019. Sci. Adv.; Kon et al. 2020. Current Biol.),这些研究结果均╳进一步推进、验证和完善了我们对异源四倍体鲤科鱼类基因组倍性演化历史的认知。

                论文链接: