近日，我校劉少軍院士研究團(tuán)隊與百邁客公司等單位合作在魚類遠(yuǎn)緣雜交研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果以封面文章發(fā)表在國際權(quán)威刊物Genome Research（《基因組研究》）上，該文章題為：The subgenomes show asymmetric expression of allelesinhybrid lineages ofMegalobrama amblycephala ×Culter alburnus（雜交魴鲌和鲌魴品系亞基因組的等位基因非對稱表達(dá)）。
魚類具有32000多種，是脊椎動物中數(shù)目最多的類群。遠(yuǎn)緣雜交在魚類的進(jìn)化過程中具有重要作用。眾多的魚種數(shù)目為遠(yuǎn)緣雜交提供了豐富的親本資源。遠(yuǎn)緣雜交可使其后代在基因型和表型方面發(fā)生顯著變化。遠(yuǎn)緣雜交起源的異源雜交品系在繁衍后代的早期世代中，其亞基因組之間可能發(fā)生激烈的震蕩，其基因組和轉(zhuǎn)錄組為克服基因組休克作用將產(chǎn)生一系列變化，包括基因結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)的變化。創(chuàng)制和系統(tǒng)研究兩性可育的遠(yuǎn)緣雜交品系在魚類遺傳育種和魚類進(jìn)化具有重要意義。
世界上絕大多數(shù)魚類的食性為雜食性或者肉食性，目前僅發(fā)現(xiàn)少數(shù)草食性魚類（如團(tuán)頭魴、草魚和遮目魚）。對自然界中以草類為主要飼料的魚類進(jìn)行改良具有重要意義。我校劉少軍院士領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊通過10年的連續(xù)研究，將草食性團(tuán)頭魴（Megalobrama amblycephala）和肉食性翹嘴紅鲌（Culter alburnus，2n=48）進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，成功建立了二倍體雜交魴鲌品系（F1-F6）和鲌魴品系(F1-F3)，增加了新型草食性魚類種質(zhì)資源。在遺傳組成方面，這兩個品系都具有來自親本的兩個亞基因組，在繁殖特性方面，這兩個品系為兩性可育，形成了兩個可代代相傳的異源二倍體雜交品系。用魴鲌品系新型品系進(jìn)一步研制了草食性雜交翹嘴魴（獲得國家水產(chǎn)新品種證書）等優(yōu)質(zhì)魚類。
該文利用多種測序技術(shù)（Illumina、PacBio和Sanger），在基因組DNA水平和轉(zhuǎn)錄組水平，在魴鲌和鲌魴品系的前三個世代中，發(fā)現(xiàn)來源于團(tuán)頭魴和翹嘴紅鲌的145-974個表達(dá)基因產(chǎn)生了基因重組現(xiàn)象，這些重組基因可以降低兩個亞基因組之間的不協(xié)調(diào)性，有利于遠(yuǎn)緣雜交魚的存活和繁衍后代。他們比對了魴鲌和鲌魴品系與原始雙親的直系同源基因的表達(dá)情況，揭示了一系列基因表達(dá)模式，這些模式展示了二倍體雜交品系中加性效應(yīng)、顯現(xiàn)效應(yīng)和超顯現(xiàn)效應(yīng)；發(fā)現(xiàn)加性效應(yīng)伴隨著世代更替逐步降低，而顯現(xiàn)效應(yīng)和超顯現(xiàn)效應(yīng)伴隨著世代變化逐步增加的變化規(guī)律。上述研究結(jié)果表明，隨著世代更替，雜交品系的遺傳結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)發(fā)生了快速變化。這些快速變化將幫助雜交品系快速適應(yīng)新的環(huán)境，有利于新物種形成。
原文鏈接：https://genome.cshlp.org/content/29/11/1805.full。
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