高质量基因组组装揭示非共生型珊瑚Tubastraea coccinea的环境适应与入侵机制

《Scientific Data》：High-quality genome assembly of the azooxanthellate coral Tubastraea coccinea (Lesson, 1829)

本研究针对全球珊瑚礁退化及入侵物种Tubastraea coccinea（T. coccinea）生态威胁问题，通过PacBio Hi-Fi长读长测序技术完成其875.9 Mb的高质量基因组组装（N50=694.3 kb，BUSCO完整性97.4%），鉴定37,307个蛋白编码基因（95.2%功能注释）。该研究首次解析了这种耐环境胁迫的非共生型珊瑚的遗传基础，为揭示其入侵性分子机制及珊瑚礁保护策略提供关键资源，成果发表于《Scientific Data》。

　　

珊瑚礁被誉为“海洋热带雨林”，支撑着全球25%的海洋生物多样性，但其脆弱性正因气候变化和人类活动而急剧恶化。其中，非共生型珊瑚Tubastraea coccinea（T. coccinea）因其独特的耐环境胁迫能力和强入侵性，成为威胁原生生态系统的“珊瑚杀手”。这种缺乏虫黄藻（azooxanthellate）的珊瑚已入侵大西洋95%的适生区域，但此前其分子机制研究滞后。为填补这一空白，中国海洋大学等单位的研究团队完成了T. coccinea的首个高质量基因组组装，相关成果发表于《Scientific Data》。

研究采用PacBio Hi-Fi长读长测序技术，结合Hifiasm组装和多重注释策略。样本来自越南海域的商业种群，经胶原酶消化获得细胞悬液后提取DNA。通过RepeatMasker分析重复序列，整合ab initio预测、同源比对和转录组证据完成基因注释，并利用BUSCO评估基因组完整性。

背景与目标

T. coccinea的广盐性和耐高温特性使其在珊瑚白化事件中表现出显著优势，但其遗传基础未知。研究旨在构建高质量基因组，解析其适应与入侵的分子机制。

基因组特征

组装获得875.9 Mb基因组（scaffold N50=694.3 kb），重复序列占比26.01%，以DNA转座子（7.11%）和LINE（3.83%）为主。BUSCO评估显示94.7%基因完整，显著优于近缘物种。

基因注释

预测37,307个蛋白编码基因，其中35,221个（95.2%）通过SwissProt等数据库注释。鉴定到1,963个非编码RNA，包括58个miRNA和14,111个tRNA，暗示其复杂的转录调控网络。

技术验证

PacBio reads覆盖率达99.67%，基因组大小与预期一致，且contig N50较同类研究提升10倍，证实数据可靠性。

该研究不仅为珊瑚演化争议（如石珊瑚祖先是否共生）提供新线索，更通过揭示T. coccinea的耐逆基因资源，为入侵防控和珊瑚礁保护策略制定奠定基础。基因组数据已公开于NCBI（SRR31645377）和figshare，推动后续功能研究与生态管理应用。