一份包含数百种硬骨鱼类的基因组汇编揭示了它们的进化历程

《The Innovation》：A genomic compendium of hundreds of teleost fishes reveals their evolutionary landscape

本研究通过测序和组装110种鲈形目鱼类基因组，填补了三个未测序目代的空白，构建了覆盖所有鲈形目464种的全基因组对齐资源。比较基因组学揭示了鲈形目基因组紧凑化特征及转座子分布独特性，支持电感应在 Characiformes 中的单源起源假说。通过全基因组对齐资源 refined teleosts的演化时间线，将其起源推前至约2.53亿年前，早于二叠-三叠灭绝事件，并划分出三个物种分化阶段，挑战了白垩纪-新生代加速演化模型。该研究建立了大型基因组数据库和基础全基因组对齐资源，为解析鲈形目基因组架构和宏观进化提供了重要基础。

　　

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BGI研究院，中国青岛 266555

摘要

硬骨鱼类的显著形态多样性和物种丰富性为理解脊椎动物进化提供了宝贵的资源。在Fish10K项目的第一阶段，研究人员对110种硬骨鱼的基因组进行了测序和组装，填补了此前三个未被覆盖的鱼类目中的基因组空白，并将这些数据与现有信息整合起来，生成了一个包含所有硬骨鱼类目的464个物种的全基因组比对结果——这是仅次于哺乳动物和鸟类的最大规模基因组资源。比较分析揭示了硬骨鱼类独特的基因组特征，例如与非硬骨辐鳍鱼类相比，其基因组更加紧凑，内含子长度更短。对可移动元件（TEs）的分析表明，硬骨鱼类基因组中TEs的扩增可能与不同的栖息环境有关，同时也体现了硬骨鱼类在脊椎动物中以DNA为主的可移动元件组成方面的独特性。全基因组系统发育分析推翻了广泛接受的“Siluriphysi”单系群假说，支持电感受能力起源于单一祖先、随后在Characiformes目中消失的假说。通过全基因组比对资源构建的硬骨鱼类进化时间线显示，硬骨鱼类出现于约2.53亿年前，早于二叠纪-三叠纪大灭绝事件，并经历了三个以大规模灭绝为特征的多样化阶段，这挑战了“白垩纪-古近纪期间进化加速”的连续模型。本研究建立了一个大规模的基因组数据库和基础性的全基因组比对资源，进一步丰富了人们对硬骨鱼类基因组结构及宏观进化的认识。