研讨实现年夜刺鳅基因组解析

近日，华中农业年夜学水产学院李年夜鹏传授科研团队与奥天时维也纳年夜学、福建师范年夜学和云南农业年夜学单干，从染色体层面解析了年夜刺鳅（Mastacembelus armatus）基因组，对性染色体的来源及重组克制进行了相关研讨，构建了鱼类Y染色体完全图谱，提出了植物性染色体近着丝粒来源的假说，为性染色体来源的研讨提供了新线索。

众所周知，性染色体的来源必要在原性染色体之间树立重组克制。在许多鱼类中，性染色体对是比来来源的同态染色体。要研讨重组克制是若何以及为什么在性染色体晚期分解阶段产生的，就必要适宜的研讨物种及其高完全度的基因组。年夜刺鳅隶属于合鳃目（Symbranchiformes）刺鳅属（Mastacembelus）刺鳅科（Mastacembelus），是我国北方部门地域紧张的家养鱼类，具备很高的开辟前景和生态代价。科研团队近年进行了该物种的人工繁育和性别分解等相关研讨，颠末多世代的跟踪研讨，初次发现了该物种的间性群体，陆续展开了年夜刺鳅性别连锁区域的挖掘和分子标志开辟及性染色体解析等。

本研讨联合三代测序获取的约30G的高保真序列和Hi-C数据，组装得到年夜刺鳅的基因组序列，其可自力发生两个染色体程度的单倍体基因组hap-X和hap-Y。实现了着丝粒卫星的基因组和细胞学鉴定，应用基因组获取两个卫星序，单体长度别离为524（CEN-524）和190bp（Tel-190），Cen-524验证为候选着丝粒卫星，应用荧光原位杂交对Cen-524和Tel-190探针进行杂交发现它们在染色体上的地位与基因组序列组装根本一致。

研讨阐发发现年青的性染色体。Y染色体上的（~7 Mb）性连锁区（sex-linked region，SLR）序列与假常染色体区（PAR）或常染色体相比，显示出高密度的雄性特同性渐变。据此推测SLR跨越着丝粒，染色体的两头是PAR。这标明，物理上凑近着丝粒的地位能够是SLR缺乏重组的起因。在R1和R2中，X-Y序列差别接近1%，标明是比来的来源。年夜部门SLR在X和Y染色体上都有高密度的反复序列，性染色体对的整个短臂，包含X和Y染色体的着丝粒区域，具备异染色质的典型特征，包括年夜量的H3K9me3修饰。因为短臂异染色质位于着丝粒邻近，推测短臂异染色质能够来源于着丝粒四周（PCH）。

检测雄性、雌性以及间性个别的性腺中SLR基因的表白谱，得到两个特同性表白的基因SYCE3和HMGN6。SYCE3能够参加成熟睾丸的精子产生或其他生物学进程，而HMGN6是指导睾丸发育的性别决议候选基因。SYCE3和HMGN6都位于R1，SYCE3十分接近SLR和PAR的界限。性连锁区域的鉴定

科研职员在研讨中提醒了着丝粒四周存在普遍区。着丝粒四周的区域（~4 Mb）具备较高的反复序列（通常高于50%）、较低的基因密度、较低的重组率和更频仍的H3k9me3修饰，与PCH一致。年夜多半PCH长约4.2 Mb，其年夜小仅与染色体年夜小呈弱相关且不显着，是以较小的染色体，特殊是端着丝粒和近中着丝粒染色体，具备较年夜比例的PCH，包含XY染色体。在着丝粒四周区域，物理间隔较远的染色质互相作用更为频仍，契合其较高的折叠和紧缩水平特征。着丝粒四周区域比其他区域有更年夜比例的高表白程度和宽度的基因，H3K9me3在基因克制中的作用无限，能够存在其他表观修饰调理PCH中的基因表白。(100yiyao.com）