近日,由九江学院药学与生命科学学院张化浩、张小谷教授领衔的鲤科鱼类保护与开发研究团队,凭借对多倍体鱼类基因组进化机制的系统性研究,成功入选“2024中国农业科学重大进展”榜单。
“2024中国农业科学重大进展”榜单由中国农业科学院组织评选,旨在展示我国农业科技原始创新能力,推动农业领域重大科学突破的广泛传播。本次评选从2023年度Web of Science收录的2295篇中国学者发表的高水平农业领域论文中遴选,经过初选、专家评审、院士终审等多轮严格筛选,最终确定了10篇能够代表我国农业科技前沿和重大突破的研究成果。
重大突破:首次揭示多倍体鱼类亚基因组演化规律
多倍体化作为生物进化的重要机制,为物种演化、新物种形成和遗传多样性奠定了基础。然而,相较于植物多倍体化研究的进展,动物多倍体化研究却长期处于全球科学前沿的空白地带。鲤科鱼类作为世界上多倍体种类最丰富的一类淡水经济鱼类,具有研究多倍体起源与演化的天然优势。
张化浩、张小谷教授团队联合中国农业科学院深圳农业基因组研究所、密歇根大学、德克萨斯州立大学等10家国内外顶尖科研机构,首次从头组装了五个亚科21种鲤科鱼类的高质量参考基因组,并解析了三次独立多倍体化事件中异源四倍体鱼类的两套亚基因组。这项研究首次确定了鲤鱼、鲫鱼等鲤科鱼类的三次独立多倍体化事件的进化关系及其最近的二倍体祖先现存种;系统揭示了多倍体鱼类亚基因组不对称演化的普遍规律,提出了“母本基因组优势+转座子密度”协同驱动亚基因组分化的理论模型;发现母本基因组富含与免疫功能相关的串联重复基因,阐明了多倍体鱼类在环境适应性上的潜在优势。
这些研究不仅回答了长期困扰多倍体动物研究领域的核心科学问题,还为全球动物多倍体化研究提供了宝贵的理论框架。
鲤科鱼类研究:服务农业与生态保护的中国方案
鲤科鱼类(如草鱼、青鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲂鱼)是我国淡水养殖的主力军,占全国淡水鱼养殖总量的70%以上,是保障国家粮食安全和水产资源可持续利用的核心物种。本研究团队的突破性成果,不仅为鲤科鱼类基因库保护和分子育种提供了科学依据,更为提升我国淡水鱼类养殖的质量和效率开辟了新途径,具有显著的经济和生态效益。
本次入选的成果是该校聚焦“基础研究与应用研究并重”战略的又一重要体现。这项研究不仅为科学界回答了鲤科鱼类多倍体化进化机制的核心问题,还为解决养殖环境适应性、物种多样性保护等现实问题提供了坚实的理论支撑。(罗世锋 余国华)
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