八倍体动物中华鲟全基因组测序完成

全基因序列图谱是生命字典，是物种的基因地图，是很多生命科学理论和技术研究的技术底层支撑。为了解读中华鲟的生命字典，三峡集团长江生物多样性研究中心种质资源保护与利用研究室研究团队历经十年艰苦努力和探索，成功完成八倍体动物基因组中华鲟的全基因组测序和组装。

中华鲟基因组组装序列图谱关键特征分布图

中华鲟基因组包含264条染色体，且半数染色体为微小染色体，相较于包含46条染色体的二倍体人类基因组，有极高的复杂度。研究团队在经历多轮测序和组装的反复尝试后，最终克服各类技术难题，完成了中华鲟高质量基因组序列图谱组装及染色体水平序列挂载。

▲中华鲟和人类染色体组成比较：A为中华鲟染色体组成，B为人类男性染色体组成

该研究成果为中华鲟遗传功能、种质保护和种群建设等研究提供了首个参考基因组，解决了长期因无参考基因组造成中华鲟研究在分子生物学水平分析的盲目性和随机性，制约中华鲟遗传多样性评估、功能基因标记开发、繁育和生长机理等保护理论和技术研究深入推进的关键难题。

在此基础上，该团队还阐明了中华鲟为同源八倍体物种，回答了鲟形目鱼类研究领域长达半个世纪的四倍体和八倍体的倍性组成及来源争论。从基因组角度，揭示了中华鲟的进化轨迹和多倍体形成过程：在2.1亿年前，鲟形目鱼类祖先经历鲟鱼特异的全基因组加倍形成四倍体，并且在约3500万年前中华鲟祖先再次发生物种特异的全基因组加倍，在二倍化和全基因加倍的双重作用下最终形成当前复杂八倍性。

该研究成果论文《Whole Genome Sequencing Reveals Autooctoploidy in the Chinese Sturgeon and its Evolutionary Trajectories》（中文名：全基因组测序揭示中华鲟同源八倍性及其进化轨迹）被生物信息学领域权威学术期刊《Genomics, Proteomics &Bioinformatics》（基因组蛋白质组与生物信息学报,简称GPB）接收，其预印本已在bioRxiv公开发表。

该项研究成果，为更好地开展中华鲟等鲟形目鱼类的基因组学、遗传育种、种质保护、多倍体进化等研究提供了重要理论和数据支撑，更好地保障了中华鲟等鲟形目鱼类的保护工作向深入化和精细化开展，将在今后中华鲟高效保护研究中发挥重要支撑作用。

本文图片由三峡集团长江生物多样性研究中心提供

本文作者：王彬忠 叶孜