科學家成功獲得高質量帝王蟹基因組圖譜
帝王蟹 唐伯平供圖
帝王蟹基因組染色體圖譜 唐伯平供圖
帝王蟹和其他泛甲殼動物的系統演化關系 唐伯平供圖
近日,《分子生態資源》發表了首個歪尾類螃蟹的高質量基因組圖譜,即一種重要經濟蟹類藍帝王蟹(Paralithodes platypus)的基因組。
由于帝王蟹重要的經濟價值、較高的繁殖率、獨特的身體結構和很強的深海適應能力,以及在蟹類進化上特殊的系統學位置,長期以來一直是學術界關注的重點,很多問題的研究迫切需要在基因組層面開展。為此由鹽城師范學院江蘇省鹽土生物資源研究重點實驗室教授唐伯平團隊牽頭與境內外多家科研院所和高校合作,共同開展了藍帝王蟹的基因組研究。
唐伯平介紹,帝王蟹和梭子蟹等真正的短尾螃蟹不同,屬于歪尾類螃蟹。帝王蟹比一般的蟹要大得多,從5斤多到10多斤不等,最大可以長到20斤左右。帝王蟹主要分布區域是白令海峽、阿拉斯加海域、挪威巴倫支海、智利海域等幾百米深的海底。它看上去威風霸氣,但肉質鮮美,是無數食客喜愛的食材。世界帝王蟹的年產量最高年份達到6萬噸,我國每年進口量也超過萬噸。為此,中國水產流通與加工協會專門成立了帝王蟹分會來推動該產業的健康發展。
該團隊發表的藍帝王蟹基因組是目前蟹類中最大的基因組,其大小為4.77G。他們同時獲得了藍帝王蟹高質量的染色體圖譜,其染色體數目為208條,是目前甲殼動物中解析出的染色體數量最多的物種。其N50為51.15M,這充分說明這是一高質量的基因組數據。
課題組還專門探討了帝王蟹如此巨大的基因組形成的原因。研究表明,由于大量重復序列的插入,特別是長分散元件和長串聯重復序列插入,是形成帝王蟹大基因組的主要原因。
依據已經發表的全基因組數據開展泛甲殼動物(甲殼動物和昆蟲)的系統進化研究表明,歪尾蟹類(帝王蟹)和短尾蟹類(河蟹和梭子蟹)親緣關系最近,其分化時期為距今2.7億年前的二疊紀晚期。
研究表明,帝王蟹種群在歷史上經歷了十分明顯的種群衰退和種群擴張過程。目前如此巨大的帝王蟹種群是10萬年前種群擴張的結果。
高質量帝王蟹基因組染色體圖譜的成果破譯,將極大地促進甲殼動物的基礎研究以及蟹類育種、養殖和疾病防控研究的發展。
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