中國水產科學研究院珠江所從鲇與大口鲇雜交子一代的基因組中成功組裝高質量的雙親基因組

　　近日，珠江水產研究所珠江漁業(yè)資源調查與評估創(chuàng)新團隊在雜交子一代基因組相關研究方面取得新進展，相關研究論文“Sequencing an F1 hybrid ofSilurus asotusandS. meridionalisenabled the assembly of high-quality parental genomes”發(fā)表于Scientific Reports（IF2020=4.379）上。該論文得到國家自然科學基金青年項目（項目編號：32000306），國家重點研發(fā)計劃（項目編號：2018YFD0900903）和珠江漁業(yè)資源調查評價創(chuàng)新團隊項目（項目編號：2020TD-10和2020ZJTD-04）的資助。珠江所陳蔚濤助理研究員和中國科學院動物研究所鄒明博士為論文并列第一作者，珠江所李捷研究員為通訊作者。文章鏈接網址：https://doi.org/10.1038/s41598-021-93257-x。

 

　　同源染色體存在雜合一直是阻礙獲得高連續(xù)性基因組組裝的重要因素。雜交體體細胞基因組包含雙親的兩套分化程度較高的遺傳信息，通過針對雜交體體細胞的基因組測序或許有助于組裝過程中的等位基因區(qū)分，進而獲得高質量的雙親的單倍體基因組信息。然而，雜交之后的基因組震蕩以及同源染色體之間的重組可能會影響組裝結果的可靠性，因此這一策略的可行性還需進一步評估。本研究以鲇（Silurus asotus）和大口鲇（S. meridionalis）的雜交F1個體為研究對象，結合PacBio測序與Hi-C技術，獲得組裝后雜交體的基因組大小為1.5Gb?；跀祿熘幸延械男畔?，兩個親本的29條染色體均被成功識別與區(qū)分開，且Contig N50分別為6.75 Mb（S. asotus）和9.78 Mb（S. meridionalis）。進一步分析發(fā)現(xiàn)本次組裝分別恢復了鲇和大口鲇基因組總長度的94%和96%，且與近緣種黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco）具有較高的共線性。在組裝結果中沒有發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的重復序列插入，但存在一定比例的種間重組，這可能是組裝錯誤，也可能是有絲分裂重組導致。綜上所述，通過雜交體基因組測序策略能夠恢復雙親大部分基因組信息，為復雜基因組的組裝提供重要啟示。同時，研究結果可以為雜交體優(yōu)良性狀的后期挖掘提供重要參考，對于鲇屬魚類類種質資源的開發(fā)、利用和保護具有重要的科學意義。