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魚類是地球上數(shù)量最多、形態(tài)最豐富的脊椎動物類群，約占現(xiàn)生脊椎動物物種總數(shù)的一半。它們廣泛分布于從深海到高原湖泊的各類水域，有著較強的生態(tài)適應能力和演化多樣性。但不同類群間的基因組數(shù)據(jù)不均衡，缺乏覆蓋全部真骨魚目的系統(tǒng)性比較資源。這一缺口制約了學者從基因組層面揭示魚類演化規(guī)律，及關(guān)鍵性狀形成機制研究。

中國科學院水生生物研究所團隊，通過從頭測序并整合分析464種真骨魚類全基因組，構(gòu)建了目前覆蓋度最全的魚類基因組圖譜，為解析魚類演化歷程提供了較高的分辨率。

研究團隊完成了110個新魚類物種的高質(zhì)量基因組組裝，補齊了3個長期缺失魚類基因組數(shù)據(jù)的目級分類單元，并整合已有基因組，建立了覆蓋真骨魚類全部44個目、總計464個物種的全基因組比對矩陣。該資源在數(shù)量上超越以往魚類基因組學研究，在解析精度上與哺乳類和鳥類的大規(guī)?；蚪M計劃相當，是目前規(guī)模最大、覆蓋度最完整的魚類基因組資源。

研究發(fā)現(xiàn)，在輻鰭魚類演化過程中，基因組呈現(xiàn)出逐步壓縮的趨勢，尤其是內(nèi)含子縮短，而外顯子長度保持穩(wěn)定。團隊在真骨魚類中鑒定了近3萬條真骨魚類高保守元件，其中1689條為真骨魚類所特有的Teleost-Specific HCEs。這些元件與腦、鰭、心臟和鰓等關(guān)鍵器官發(fā)育相關(guān)，提示了它們在真骨魚類形態(tài)創(chuàng)新中發(fā)揮了調(diào)控作用。

該研究解析了真骨魚類基因組結(jié)構(gòu)特征、轉(zhuǎn)座子動態(tài)、保守與創(chuàng)新元件、系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系及演化速率，揭示了基因組復制與轉(zhuǎn)座子活動在推動魚類適應性演化中的作用。該成果為理解脊椎動物基因組演化規(guī)律、性狀起源與生態(tài)適應機制奠定了數(shù)據(jù)基礎。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《創(chuàng)新》（The Innovation）上。

論文鏈接

基于全基因組序列的464個物種的系統(tǒng)進化關(guān)系