青海湖裸鯉適應(yīng)性進(jìn)化研究獲進(jìn)展

青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii），隸屬于鯉科裂腹魚亞科，是國家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物，僅分布于典型高原咸水湖泊——青海湖中，是維持青海湖“水-鳥-魚”生態(tài)鏈穩(wěn)定的核心物種。青海湖裸鯉是鯉科魚類中唯一一種適應(yīng)青海湖高鹽堿水環(huán)境的自然群體，是探究高原魚類適應(yīng)進(jìn)化的良好素材。青海湖裸鯉為同源四倍體，基因組復(fù)雜度較高，長期以來缺乏高質(zhì)量的青海湖裸鯉基因組。

中國科學(xué)院西北高原生物研究所高原魚類進(jìn)化與功能基因組學(xué)科組通過運(yùn)用二代（illumina）、三代測序技術(shù)（PacBio），并結(jié)合Hi-C互作圖譜技術(shù)輔助基因組組裝，獲得了一個(gè)高質(zhì)量青海湖裸鯉基因組。青海湖裸鯉基因組共2.03G，掛載到46條染色體，包含56397基因，共線性分析顯示基因組加倍發(fā)生在7.14 Mya，系統(tǒng)進(jìn)化分析顯示青海湖裸鯉可能起源于白甲魚（Onychostoma macrolepis）。研究利用構(gòu)建的青海湖裸鯉基因組與鯉魚和斑馬魚基因組比較分析發(fā)現(xiàn)，青海湖裸鯉加倍基因主要富集于DNA修復(fù)、轉(zhuǎn)運(yùn)等與高原環(huán)境適應(yīng)相關(guān)通路?；蚣易鍞U(kuò)張和正選擇分析發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)運(yùn)基因相關(guān)基因家族，如SLC4a基因家族、CLC基因家族等均發(fā)生擴(kuò)張，水通道蛋白AQP3等受到正選擇，可能與其高鹽環(huán)境適應(yīng)相關(guān)。該研究有助于進(jìn)一步探索高原魚類的適應(yīng)性進(jìn)化，并為魚類的耐逆分子育種提供素材。

研究以Chromosome-level genome of Tibetan naked carp (Gymnocypris przewalskii) provides insights into Tibetan highland adaptation為題，發(fā)表在DNA Research上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中科院“西部之光”人才培養(yǎng)計(jì)劃、青海省重大科技專項(xiàng)計(jì)劃的支持。

圖1.青海湖裸鯉基因組及進(jìn)化分析

圖2.青海湖裸鯉基因組加倍和共線性分析

來源：中國科學(xué)院西北高原生物研究所