草鱼介绍

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基于草鱼基因组的进化和植食性适应机制研究 [复制链接]

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草鱼(Ctenopharyngodonidellus)是世界上最重要的水产养殖品种之一,具有重要的商业价值。全球养殖草鱼的年产量约为万吨,占年全球淡水水产养殖产量的15.6%。然而,由于缺乏完整的基因组序列,很难对草鱼的生物学特性进行深入研究,也很难培育出质量更好的品种。草鱼作为典型的食草动物,如何有效地从植物中吸收养分以支持其快速生长是一个悬而未决的研究问题。

来自中国科学院水生生物研究所的汪亚平教授团队组装了一个0.9Gb的雌性成年个体和1.07Gb的野生雄性成年个体的草鱼基因组草图,基因组注释在雌性个体基因组中鉴定到了27,个蛋白质编码基因。草鱼在孵化后1.5个月左右,体长达到3-5.5厘米,完成了从食肉性到食草性的转变,在食性转换实验中(图1),作者观察到,在体长、肠长、体重和肠长/体长等方面,用浮萍喂养的草鱼比用摇蚊幼虫喂养的草鱼(食性转变前的鱼类和未转变的鱼类)生长得更快,作者进一步分析了草鱼肠道、肝脏和大脑的RNA-seq数据,在肠道和肝脏中发现差异表达基因在与甾体合成、萜骨架合成和甘油磷脂代谢相关的途径中显著富集。在类萜骨架生物合成中,甲羟戊酸途径下游类固醇生物合成途径被显著激活,相比之下,没有接受食性转换的对照组个体,这些基因的表达水平变化不显著(图2)。这些途径的代谢适应性很好的解释了草鱼如何高效利用植物源性营养物质。

综上所述,草鱼基因组信息为草鱼的进化历史及其对植食性的独特适应机制研究提供了新的见解,为未来使用基因组方法培育更优质的草鱼品种奠定基础。

图1草鱼成年个体

图2食性转换实验设计

图3食性转换期间甲羟戊酸和类固醇的生物合成途径中基因表达变化特征

—END—▼往期精彩回顾▼气候通过改变摄食者群落来推动海洋消费的地理变化草鱼甜味受体基因的扩张与其植食性的适应机制相吻合不同静水压力暴露下刺参的转录组比较分析

新闻来源:

《NatureGenetics》

原论文题目:

Thedraftgenomeofthegrasscarp(Ctenopharyngodonidellus)providesinsightsintoitsevolutionandvegetarianadaptation

论文链接:

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