近日，中國科學院海洋研究所劉進賢課題組獨立完成的論文“A high-quality chromosome-level genome of the endangered roughskin sculpin provides insights into its evolution and adaptation”在國際學術期刊Molecular Ecology Resources在線發表。該研究構建了松江鱸魚高質量的染色體水平基因組，對松江鱸魚系統分類地位、核型進化、降海產卵洄游及短壽命性狀等遺傳機制提供了新見解。
物種的遺傳多樣性水平、群體遺傳結構及本地適應性機制對遺傳資源的管理與保護具有重要意義。松江鱸魚是一種西北太平洋特有的一年生降海產卵洄游性魚類，具有重要的生態和文化價值。在近期人類活動影響下，其野生資源處于瀕危狀態，已被列為我國二級水生野生保護動物。為恢復松江鱸魚資源，各地近期陸續開展了松江鱸魚人工繁育和增殖放流工作，但存在種源混雜及來源不清等問題，因此開展松江鱸魚基因組及群體基因組學研究，正確認知其遺傳多樣性水平、種質資源格局及適應性機制對于松江鱸魚的科學管理與保護工作具有重要指導意義。
該研究利用Pacbio-CCS測序技術結合Hi-C技術成功構建了松江鱸高質量的染色體水平的基因組，基因組大小為521.26 Mb, contig N50 達到2.93 Mb, scaffold N50達到2.93 Mb，共編碼21,782個基因。系統發育樹結果支持鲉形亞目和杜父魚亞目隸屬于鱸形目；染色體共線性分析揭示四次染色體融合事件是松江鱸基因組染色體數目減少的原因，其與導致三刺魚染色體數目減少的三次融合事件是相互獨立的；比較基因組學分析發現，與細胞凋亡相關的基因家族顯著擴張，與免疫系統相關的基因家族顯著收縮，可能與松江鱸獨特的生物學特征（如短壽命）相關；與滲透壓調節相關基因家族顯著擴張，推測與其降海洄游的生活史相關；多個與壽命相關的基因受到了正選擇作用，這些基因可能與短壽命性狀相關。
相關研究得到了國家自然科學基金委項目資助，薛東秀副研究員為論文第一作者，邢騰飛等為合作作者，劉進賢研究員為論文通訊作者。
劉進賢研究組近期圍繞松江鱸魚保護遺傳學，聚焦松江鱸魚種群遺傳特征與適應性進化，采用傳統分子標記和簡化基因組研究手段，取得了系列研究進展：查明了中國境內現生松江鱸魚群體的群體遺傳特征，初步解析了其本地適應性的遺傳學機制，明確了我國境內松江鱸魚種質資源保護格局，相關研究結果發表在Conservation Genetics 和Genome Biology and Evolution等國際學術期刊。研究結果豐富了松江鱸魚種質資源庫，填補了松江鱸魚基因組學研究空白，為松江鱸魚遺傳及保護單元的劃分、種質資源的評估和遺傳管理方案的制定提供了科學依據。隨著基因組測序技術的快速發展，高質量的參考基因組的構建對全面剖析物種基因組遺傳多樣性及演化歷史，深度發掘優質種質等意義重大，也為從全基因組水平上開展群體基因組學研究，深入探討與種群保護及適應機制相關科學問題奠定了堅實基礎。
論文鏈接：
Dong-Xiu Xue, Teng-Fei Xing, Jin-Xian Liu （2022）。 A high-quality chromosome-level genome of the endangered roughskin sculpin provides insights into its evolution and adaptation. Molecular Ecology Resources. https://doi.org/10.1111/1755-0998.13582.
Yu-Long Li#, Dong-Xiu Xue#, Bai-Dong Zhang, Jin-Xian Liu （2019）。 Population genomic signatures of genetic structure and environmental selection in the catadromous roughskin sculpin Trachidermus fasciatus, Genome Biology and Evolution, 11（7）， 1751-1764. https://doi.org/10.1093/gbe/evz118.
Yu-Long Li, Dong-Xiu Xue, Tian-Xiang Gao, Jin-Xian Liu （2016）。 Genetic diversity and population structure of the roughskin sculpin （Trachidermus fasciatus Heckel） inferred from microsatellite analyses: implications for its conservation and management. Conservation Genetics, 17（4）， 921-930. https://link.springer.com/article/10.1007/s10592-016-0832-7.
