珊瑚礁被称为海洋中的“海洋雨林”,它不仅养育了四分之一的海洋生物,也有近三分之一的海洋鱼类生存于此,珊瑚礁的存在使得海底世界变得多姿多彩。穿梭在大片的珊瑚礁中,你不仅可以看到美丽的眼斑双锯鱼Amphiprion ocellaris,也就是我们常说的小丑鱼、浑身长满刺的蓑鲉Pterois volitans、以及成群的雀鲷Pomacentridae。运气好的话,你会发现藏匿在珊瑚礁洞穴中的庞然大物,它就是我们今天的主角-鞍带石斑鱼Epinephelus lanceolatus,世界上体型最大的石斑鱼类。 “石斑鱼”是一个大家族,全世界的石斑鱼一共分为16个属160余种。绝大多数石斑鱼都属于热带、亚热带鱼类,常栖息在沿岸附近岩礁、珊瑚礁质海底。鞍带石斑鱼,隶属于辐鳍鱼纲Actinopterygii、鲈形目Perciformes、鮨科Serranidae、石斑鱼属Epinephelus,俗称花尾龙趸、龙胆石斑、巨石斑鱼,因其硕大的体型常被人们称之为“斑王”,它也是澳洲昆士兰最具代表性的海洋生物之一。
石斑鱼是凶猛的肉食性鱼类,它们喜欢等待猎物靠近后发起突然袭击,捕食时它们会张开大口,利用海水的负压产生吸力,瞬间整个吞噬掉猎物。1970年代一本潜水杂志还记载了一宗事故,一个潜水员在加州潜水时,被一条巨型石斑鱼完全吞噬,该鱼试图用咽头的牙板将该潜水员压碎,幸好只压凹了潜水员身上的氧气筒,随后把该潜水员吐出。 鞍带石斑鱼因其长速快、体型大且抗病力强的优势,在石斑鱼家族中占据着很高的地位,同时也广泛应用于石斑鱼类杂交育种和良种选育。
为了探究它们的这些特性,近期,由青岛华大基因研究院联合中国水产科学研究院黄海水产研究所陈松林研究员团队、中山大学林浩然院士团队和美国密歇根州立大学李伟明教授团队等,共同完成了鞍带石斑鱼的全基因组测序和基因组图谱绘制,解析了其先天性免疫和快速生长的基因组学机制。研究成果于2019年6月22日在国际重要学术刊物《分子生态资源》(Molecular Ecology Resources)上在线发表。
研究人员采用二代测序和HiC三维基因组技术,构建了染色体水平的鞍带石斑鱼基因组图谱,结果显示,基因组组装大小为1.086Gb,98.4%的scaffold锚定在24条染色体中,contig和scaffoldN50分别为119.9Kb和46.2Mb。基于24,718个蛋白质编码基因,研究人员发现先天免疫系统和聚糖生物合成的数个基因家族与其他硬骨鱼类基因组相比显着扩增,此外,研究人员还发现了激素相关的信号通路中的数个基因和部分先天免疫的基因经历了正选择或快速进化。这些基因可能突出了它们在免疫防御和快速生长中的作用。通过共线性分析显示,鞍带石斑鱼与三刺鱼关系最近,分化时间距今约1亿年,两者的部分染色体发生了融合或分裂。此项目的研究结果将为生物学和进化研究提供宝贵的基因组资源。 鞍带石斑鱼基因组精细图谱的完成,为石斑鱼杂交育种及良种选育技术的发展提供了有价值的基因资源。并对渔业发展和人工育种计划起到至关重要的推动作用。
当前,随着自然栖息环境的日益破坏、过度捕捞等人为因素,这些庞然大物的种群正在逐渐衰退。作为珊瑚礁海域非常重要的生物组成,我们不希望在将来的某一天失去它们,保护海洋环境、爱护海洋生物,我们要走的路还有很长。 (来源:青岛华大)
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