染色体水平基因组组装揭示鲂属鱼类进化与育种新资源：以团头鲂（Parabramis pekinensis）为例

本研究通过PacBio HiFi长读长测序与Hi-C技术，首次完成团头鲂（Parabramis pekinensis）染色体水平基因组组装（1.03Gb， scaffold N50=40.04Mb），锚定24条染色体（覆盖度98.31%），预测26,542个功能注释基因（92.61%）。系统进化分析揭示其与团头鲂（Megalobrama amblycephala）分化于760万年前，为鲂属鱼类进化机制解析和分子育种提供关键基因组资源。

　　

论文解读

在亚洲淡水生态系统中，团头鲂（Parabramis pekinensis）作为鲤科（Cyprinidae）重要经济鱼类，因其肉质鲜美和营养价值高（氨基酸含量达167.26±24.07 mg/g）备受青睐。然而，鲂属鱼类（如团头鲂、三角鲂等）形态相似且染色体数均为2n=48，导致分类和杂交育种研究长期受限。尽管团头鲂年消费量超35万吨且市场增速达10%，其基因组资源的匮乏严重阻碍了分子育种和进化研究。此前仅团头鲂（M. amblycephala）基因组被公布，而团头鲂的高质量基因组缺失成为领域关键瓶颈。

江苏省农业科学院泰州农科所与深圳华大海洋科学院合作，通过整合PacBio HiFi长读长测序（77.96Gb，N50=22,713bp）、Illumina短读长（58.28Gb）和Hi-C技术（101.42Gb），首次构建了团头鲂染色体水平基因组（1.03Gb）， scaffold N50达40.04Mb，98.31%序列锚定至24条染色体。BUSCO评估显示基因组完整度达98.35%，预测26,542个蛋白编码基因中92.61%获功能注释。系统进化分析表明，团头鲂与团头鲂分化于760万年前，与草鱼（C. idella）共同祖先分化于1840万年前。该成果发表于《Scientific Data》，为鲂属鱼类进化研究和分子设计育种奠定基础。

关键技术方法
研究采用雌性团头鲂肌肉样本，通过PacBio Sequel II平台生成HiFi长读长数据，结合Illumina短读长校正；Hi-C数据经DNBSEQ T7平台测序，利用LACHESIS软件完成染色体挂载；基因预测整合了同源比对（GeMoMa）、转录组（Trinity）和从头预测（AUGUSTUS）策略；系统发育树基于11种硬骨鱼类的1,224个单拷贝基因构建，分化时间通过MCMCTREE估算。

研究结果

1. 基因组组装与质量评估
   通过K-mer分析估计基因组大小为939.47Mb，最终组装1.03Gb（N50=31.22Mb）。Hi-C互作图谱显示清晰的染色体边界，BUSCO完整度达98.35%，核心基因覆盖度97.98%。

2. 重复序列与基因注释
   重复序列占比55.52%，其中LTR（14.21%）和LINE（8.46%）为主。预测基因平均含10.06个外显子，平均基因长度19,708.88bp。KEGG注释显示16,860基因参与代谢等5大类通路。

3. 比较基因组与进化分析
   染色体共线性分析揭示团头鲂与团头鲂、草鱼染色体高度保守（图4）。分化时间表明鲂属鱼类在鲤科中近期分化，为适应性进化研究提供线索。

结论与意义
该研究填补了团头鲂基因组空白，其高质量染色体水平组装为解析鲂属鱼类杂交可育性（如与团头鲂杂交后代两性可育）的分子机制提供了关键资源。基因组数据将加速抗病、生长等经济性状的QTL定位和分子标记开发，推动鲤科鱼类精准育种。此外，重复序列和基因家族分析为鱼类基因组进化研究提供了新模型。研究团队公开了所有数据（NCBI: PRJNA1082057），促进全球鲤科鱼类研究协作。