海洋所發(fā)表中肋骨條藻高質(zhì)量染色體水平參考基因組
近日,藻類(lèi)學(xué)期刊Algal Research刊發(fā)海洋所在硅藻基因組學(xué)研究方面的最新成果。該研究成功構(gòu)建了中肋骨條藻(Skeletonema costatum)高質(zhì)量染色體水平參考基因組,這是在成功構(gòu)建海洋優(yōu)勢(shì)浮游植物瑪氏骨條藻(Skeletonema marinoi)和熱帶骨條藻(Skeletonema tropicum)染色體水平基因組后完成的第三個(gè)骨條藻屬物種的參考基因組。
骨條藻屬(Skeletonema)是在全球近岸海域廣泛分布的廣溫廣鹽性浮游硅藻,是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要初級(jí)生產(chǎn)者。該硅藻屬具有較高的物種多樣性,然而早期基于形態(tài)的研究未能準(zhǔn)確區(qū)分和鑒定骨條藻屬物種,導(dǎo)致很長(zhǎng)時(shí)間幾乎全部骨條藻物種被認(rèn)為是中肋骨條藻。文獻(xiàn)中報(bào)道的中肋骨條藻是廣溫廣鹽的典型代表種類(lèi),在全球近岸海域廣泛分布,是中國(guó)沿海主要的赤潮物種之一。1933年首次在我國(guó)海域發(fā)現(xiàn)中肋骨條藻赤潮,至2009年共記錄到142次,累積面積逾26,350 km2。根據(jù)中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào),我國(guó)海域幾乎每年都暴發(fā)中肋骨條藻赤潮,破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。
2005年,意大利科學(xué)家Diana Sarno等利用骨條藻物種的形態(tài)和分子序列差異,明確描述了骨條藻屬的8種骨條藻物種。近年,我國(guó)學(xué)者對(duì)我國(guó)海域骨條藻進(jìn)行詳細(xì)區(qū)分,報(bào)道了5個(gè)骨條藻物種。然而,目前中肋骨條藻只有基因組草圖發(fā)表,染色體水平的基因組還未構(gòu)建,阻礙了相關(guān)研究的順利開(kāi)展。
中肋骨條藻染色體水平基因組的構(gòu)建綜合采用了Illumina測(cè)序、PacBio測(cè)序和Hi-C輔助基因組組裝技術(shù)。中肋骨條藻基因組為136.49 Mb,包括23條染色體,contig N50和scaffold N50長(zhǎng)度分別為302 Kb和6.19 Mb,具有較高的組裝質(zhì)量。三代組裝結(jié)果和基因注釋結(jié)果的BUSCO評(píng)估得分均在91%以上,表明中肋骨條藻基因組比較完整。中肋骨條藻基因組共注釋了28,321蛋白編碼基因,其中86.03 %的基因可以注釋到功能。共線性分析發(fā)現(xiàn),中肋骨條藻、瑪氏骨條藻和熱帶骨條藻的絕大部分染色體具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。中肋骨條藻基因組比其他骨條藻大,主要是由于其重復(fù)序列含量較高和編碼蛋白基因數(shù)量較多。中肋骨條藻在22.6 Mya與瑪氏骨條藻和熱帶骨條藻的姐妹枝分化。三個(gè)骨條藻高質(zhì)量基因組參考序列作為重要的基因組資源,對(duì)于解析硅藻同屬內(nèi)不同物種獨(dú)特的地理分布格局等研究具有重要意義。

三個(gè)骨條藻基因組共線性分析
本項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳楠生團(tuán)隊(duì)完成,特別研究助理劉淑雅為第一作者,陳楠生和劉淑雅為共同通訊作者。本研究得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等項(xiàng)目資助。
相關(guān)論文:
Shuya Liu*, Nansheng Chen*. Chromosome-level genome assembly of the cosmopolitan diatom?Skeletonema costatum?provides insights into ecological adaptation. Algal Research, 84, 103761 (2024). https://doi.org/10.1016/j.algal.2024.103761.
Shuya Liu, Nansheng Chen*. Chromosome-level genome assembly of marine diatom Skeletonema tropicum. Scientific Data. 11:403 (2024). https://doi.org/10.1038/s41597-024-03238-8.
Shuya Liu, Qing Xu, Nansheng Chen*. Expansion of photoreception-related gene families may drive ecological adaptation of the dominant diatom species Skeletonema marinoi. Science of the Total Environment. 897 165384 (2023). http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165384
附件下載:
魯公網(wǎng)安備37020202001323號(hào) | 古鎮(zhèn)口園區(qū)地址:青島市西海岸新區(qū)海軍路88號(hào) 南海路園區(qū)地址:青島市市南區(qū)南海路7號(hào) 科考船碼頭基地:青島市西海岸新區(qū)長(zhǎng)江東路8號(hào) |
郵編:266000 郵件:iocas@qdio.ac.cn 電話:0532-82898611 傳真:0532-82898612 |
