编辑推荐：
为解决凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）基因组质量有待提升的问题，广东海洋大学研究人员开展其基因组测序与组装研究，获得高质量基因组，为对虾遗传改良提供资源。
凡纳滨对虾（Penaeus vannamei，又称 Litopenaeus vannamei），这一来自东太平洋海岸的虾中 “明星”，凭借着对多样环境的强大适应能力，在全球水产养殖业中占据着举足轻重的地位。每年，全球养殖的凡纳滨对虾产量超过 650 万吨，中国更是稳坐产量头把交椅。它不仅是餐桌上的美味佳肴，为人们提供优质蛋白质，还在海洋生态系统中扮演着关键角色，是维持海洋生物多样性和生态平衡的重要一环。
然而，在凡纳滨对虾养殖产业蓬勃发展的背后，却隐藏着基因组研究方面的难题。尽管此前部分虾类如日本囊对虾（Marsupenaeus japonicus）和斑节对虾（Penaeus monodon）的基因组数据已公布，但凡纳滨对虾的基因组研究仍存在不足。此前已发布的凡纳滨对虾 “科海 1 号” 基因组，受限于二代测序技术，质量有待提高。后续虽有研究利用公开数据进行改进，但仍无法满足深入研究的需求。在这样的背景下，深入探索凡纳滨对虾的基因组奥秘，显得尤为迫切。
为了攻克这些难题，广东海洋大学的研究人员挺身而出。他们怀揣着对科学的热忱和对水产养殖业发展的使命感，踏上了探索凡纳滨对虾基因组的征程。经过不懈努力，他们成功取得了一系列令人瞩目的成果，为凡纳滨对虾的遗传改良和养殖产业发展提供了宝贵的基因组资源，相关成果发表于Scientific Data。
在这场基因组探索之旅中，研究人员运用了多种先进技术。样本采集时，他们选用广东海洋大学培育的抗氨氮新品系 “星海 1 号” 凡纳滨对虾，精心处理样本，确保其不受外界微生物干扰。在测序环节，PacBio Sequel II 平台与 Illumina Novaseq/MGI-2000 平台 “强强联合”，分别用于生成高质量 HiFi reads 和 Hi-C 文库测序，此外还利用 BGI 平台进行测序，为研究提供了丰富的数据支撑。在基因组组装和评估过程中，MECAT2、Hicanu v2.0、purge_dup 等软件大显身手，Benchmarking Universal Single-Copy Orthologs v5.1.2（BUSCO）工具则用于评估组装的完整性。在基因预测和功能注释阶段，Exonerate v2.2.0、Augustus v3.3、Genescan v1.0 等多种软件协同工作，从不同角度对基因进行精准预测和注释。
研究成果令人振奋。在基因组测序与组装方面，研究人员成功获得了 1.7 Gb 的凡纳滨对虾基因组，Contig N50 达到 214Kb，Scaffold N50 为 42.9 Mb。经 BUSCO 分析，基因覆盖率高达 84.6%，在甲壳类动物参考基因组中成绩斐然。利用 Hi-C 技术，更是将 14,604 个 contigs 精准锚定到 44 条染色体上，构建出染色体水平的高质量基因组。
重复序列注释的结果显示，转座元件在凡纳滨对虾基因组中占据了半壁江山，约为 50.48%。这一发现暗示着转座元件在对虾基因组的进化和功能调控中可能发挥着关键作用，为后续深入研究基因组的动态变化提供了重要线索。
基因预测与功能注释也取得了丰硕成果。研究人员通过多种策略相结合，成功鉴定出 22,923 个蛋白质编码基因。进一步的功能注释表明，92.4% 的基因都有了明确的功能信息，这为深入了解对虾生长、发育、繁殖和适应环境的分子机制奠定了坚实基础。
这些研究成果意义重大。从基础研究角度看，高质量的基因组为深入剖析凡纳滨对虾的生物学特性提供了 “导航图”，有助于揭示其生长、发育、繁殖和环境适应的遗传密码。从应用层面来说，它为凡纳滨对虾的遗传育种工作点亮了明灯。借助这些基因组信息，育种专家可以更精准地筛选优良品种，加速培育具有高生长速率、强抗病能力和高环境适应性的新品种，从而推动全球凡纳滨对虾养殖产业的可持续发展，为保障人们的优质蛋白质供应和海洋生态平衡贡献力量。
总的来说，广东海洋大学研究人员的这项研究成果，成功攻克了凡纳滨对虾基因组研究的难题，为该领域开辟了新的方向。不过，基因组研究是一个不断深入的过程，未来仍有许多未知等待探索。比如，如何进一步挖掘基因组中的关键基因，解析其调控网络，以及如何将基因组研究成果更高效地应用于实际养殖生产等。相信随着研究的不断深入，凡纳滨对虾的基因组奥秘将被进一步揭开，为水产养殖业带来更多惊喜。
