9月30日，明升中国水产app研究院生物技术研究中心水产生物遗传大数据研究与应用创新团队，联合明升中国水产app研究院黑龙江水产研究所、淡水渔业研究中心以及华北理工大学等单位，在《自然—遗传学》在线发表研究论文。该研究以异源四倍体鲤和鲫为研究对象，首次在多倍体脊椎动物中观察到亚基因组趋同进化现象，系统地发现十种表达趋异策略，为解释多倍体亚基因组适应性进化机制提供新见解；破解松浦镜鲤、黄河鲤和福瑞鲤的基因组结构变异及其规律，为鲤重要性状改良提供了新的理论依据和资源。

团队完善了鲤、鲫基因组图谱，首次组装似刺鳊鮈、虎皮鱼高质量基因组。（1）该研究完善鲤基因组图谱，相比以往鲤基因组图谱，重要质量参数显著提升。contigN50从7 kb~94kb，提升到1.55 Mb；基因组锚定率从875 Mb~1.3G提升到1.53G（91%）；gap数量从57939~479190下降到13694。（2）完善鲫基因注释，预测了48,857个基因，相比之前鲫基因组注释结果，完整性从92.3%提升到97.8%，缺失率从3.3%下降到0.8%。（3）率先组装了似刺鳊鮈和虎皮鱼的基因组，基因组重要质量参数：大小分别为1.1Gb和730Mb，ContigN50为1.97Mb和1.4Mb，基因组锚定率为88.6%和86%，预测24284和21943个基因，缺失率仅为2%和3.6%。

已有研究推测异源四倍体鲤、鲫的A和B亚基因组来源于不同的祖先种，并认为虎皮鱼在内的鲃亚科是鲤、鲫的B亚基因组祖先种。利用虎皮鱼基因组，将鲤、鲫各自染色体分为A和B两套亚基因组。本研究发现，相比以往所比照的斑马鱼和草鱼，似刺鳊鮈是更接近A和B两套亚基因组的共同近缘物种。利用虎皮鱼和似刺鳊鮈基因组为参照，研究发现A和B两套亚基因组间在两个祖先种杂交后趋向更加相似(“趋同”)而不是趋向差异（“趋异”）。这是首次在多倍体脊椎动物发现亚基因组趋同进化，包括多种趋同进化机制。

该研究还发现亚基因组间发生趋同进化的同时，还存在十种表达趋异策略，论文对此进行了详细解析。异源四倍体遗传信息加倍后，通过多种表达趋异策略，更加灵活地发挥亚基因组的彼此功能，使得四倍体鱼类更耐受外界变化。

此外，团队以生长快和存活率高的福瑞鲤作为研究材料。为探明基因组结构变异对福瑞鲤鱼性状的遗传效应，科研人员对松浦镜鲤、黄河鲤和福瑞鲤2号进行重测序和基因功能注释，解析了福瑞鲤性状改良的结构变异规律。该研究可以加深对福瑞鲤较亲本黄河鲤更强生长、适应和存活能力的理解，也为后续分子机制研究也提供了靶向目标。该研究得到国家重点研发计划、国家自然app基金、国家淡水水产种质资源平台、明升中国水产app研究院资助。

相关论文信息：http://doi.org/10.1038/s41588-021-00933-9