genome evolution
PNAS
ຕົ້ນກຳເນີດວິວັດທະນາການ ແລະປະຫວັດຄວາມເປັນມາຂອງປາຄຳ (Carassius auratus)
PacBio |ອິລູມີນາ |Bionano Genome ແຜນທີ່ |Hi-C Genome Assembly |ແຜນທີ່ພັນທຸກໍາ |GWAS |RNA-Seq
ຈຸດເດັ່ນ
1.Goldfish genome ໄດ້ຖືກປັບປຸງດ້ວຍສະບັບປະກອບທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ, ຍຶດ 95.75% ຂອງ contigs ເຂົ້າໄປໃນ 50 pseudochromosomes (Scaffold N50=31.84 Mb).ສອງພັນທຸ ກຳຍ່ອຍຖືກຕັດອອກ.
2.Genomic regions of selective sweeps during domestication is identified from resequencing data of 201 individuals , unveiling over 390 genes ຂອງຜູ້ສະຫມັກທີ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລັກສະນະພາຍໃນປະເທດ.
3.GWAS ເທິງຄວງຫາງໃນປາຄຳພາຍໃນປະເທດໄດ້ເປີດເຜີຍ 378 genes ທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.ນັກຂ່າວ tyrosine-protein kinase ໄດ້ຖືກລະບຸວ່າເປັນເຊື້ອສາຍສາເຫດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມໂປ່ງໃສ.
ຄວາມເປັນມາ
ປາທອງ (Carassius auratus) ແມ່ນປາທີ່ລ້ຽງສັດຊະນິດໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງໄດ້ລ້ຽງຈາກປາ crucian ໃນສະໄໝບູຮານຂອງຈີນ.ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຮັບຄວາມເຫັນໂດຍ Charles Darwin ວ່າ "ຜ່ານຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງສີເກືອບເປັນນິດ, ພວກເຮົາໄດ້ພົບກັບການປັບປຸງໂຄງສ້າງທີ່ພິເສດທີ່ສຸດ".ລັກສະນະຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ ແລະປະຫວັດຄວາມເປັນມາອັນຍາວນານຂອງການລ້ຽງ ແລະສາຍພັນໃນບ້ານ ເຮັດໃຫ້ປາຄຳເປັນລະບົບຕົວແບບທາງພັນທຸກຳທີ່ດີເລີດສຳລັບສະລີລະວິທະຍາ ແລະວິວັດທະນາການຂອງປາ.
ຜົນສຳເລັດ
genome ປາຄໍາ
Jການວິເຄາະຂໍ້ມູນການຮຽງລຳດັບຄູ່ຂອງ PacBio ແລະ Illumina ໃຫ້ຜົນການປະກອບຮ່າງເບື້ອງຕົ້ນ 1.657 G (Contig N50=474 Kb).Bionano optical map ໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນແລະແກ້ໄຂການປະກອບເປັນຂະຫນາດ 1.73 Gb (ຂະຫນາດ genome ຄາດຄະເນ: 1.8 Gb).ການປະກອບແບບ Hi-C ປັບປຸງ scaffold N50 ຕື່ມອີກຈາກ 606 Kb ເປັນ 31.84 Mb ແລະບັນລຸໄດ້ 95.75% (1.65 Gb) ອັດຕາການຍຶດແລະຄໍາສັ່ງ.genome ປະກອບມີ 56,251 genes ລະຫັດແລະ 10,098 ຍາວທີ່ບໍ່ແມ່ນການຖອດລະຫັດ.ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, 38 ເຂດສູນກາງທີ່ມີທ່າແຮງໄດ້ຖືກຄາດຄະເນອອກຈາກ 50 ໂຄໂມໂຊມ.
Fig.1 Gold ປາ Genome
Two ຊຸດຍ່ອຍທີ່ຈະແຈ້ງໄດ້ຖືກກໍານົດຢູ່ໃນ 50 ໂຄໂມໂຊມປາຄໍາທີ່ເປັນຜົນມາຈາກເຫດການການປະສົມວັດຖຸບູຮານ.ຊຸດຂອງໂຄໂມໂຊມທີ່ມີອັດຕາສ່ວນສູງກວ່າຂອງການອ່ານທີ່ສອດຄ່ອງກັນລະຫວ່າງປາຄໍາແລະ Barbinae ໄດ້ຖືກກໍານົດເປັນ subgenome A (ChrA01 ~ A25), ເຊັ່ນ subgenome ທົ່ວໄປກັບ Barbinae, ແລະສ່ວນທີ່ເຫຼືອເປັນ subgenome B (ChrB01 ~ B25).
ການກວາດພາຍໃນປະເທດແລະການຄັດເລືອກ
Aທັງໝົດຂອງ 16 carps crucian ປ່າທໍາມະຊາດແລະ 185 goldfish variants ຕົວແທນແມ່ນ resequence ກັບລໍາດັບຄວາມເລິກສະເລ່ຍປະມານ 12.5X, ສ້າງ 4.3 terabases ຂອງຂໍ້ມູນ.ການຟື້ນຟູທາງຊີວະວິທະຍາແລະການວິເຄາະ PCA ໄດ້ຢືນຢັນຄວາມສໍາພັນທີ່ໃກ້ຊິດລະຫວ່າງປາຄໍາທົ່ວໄປແລະປາ crucian ຫຼາຍກວ່າປາຄໍາອື່ນໆ, ເຊິ່ງຕໍ່ມາແບ່ງອອກເປັນສອງສາຍ.
Lການວິເຄາະການເສື່ອມໂຊມຂອງ D ເທິງສີ່ປະຊາກອນຍ່ອຍໄດ້ສະຫນັບສະຫນູນການມີຢູ່ຂອງຄໍຂວດທາງພັນທຸກໍາຂອງປະຊາກອນໃນລະຫວ່າງການລ້ຽງສັດແລະການຄັດເລືອກທີ່ແຂງແຮງຂອງປາຄໍາ.ການເພີ່ມຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງພັນທຸກໍາ (π) ຈາກ carp crucian ກັບປາຄໍາທົ່ວໄປຕື່ມອີກໄປຫາປາ Wen goldfish ແລະໄຂ່ goldfish ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການສະສົມຂອງການປ່ຽນແປງທາງພັນທຸກໍາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນລະຫວ່າງການລ້ຽງດູຂອງພວກເຂົາ.50 ພາກພື້ນ genomic sweep ຄັດເລືອກທີ່ກວມເອົາ 25.2 Mb ແລະ 946 genes ໄດ້ຖືກກໍານົດຈາກຂໍ້ມູນຕົວແທນ (33 goldfish ແລະ 16 crap crucian).ການຂະຫຍາຍການວິເຄາະເຖິງ 201 ບຸກຄົນ, 393 genes ຊີ້ໃຫ້ເຫັນພາກພື້ນຂອງການກວາດຄັດເລືອກສໍາເລັດ.genes ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກພົບເຫັນທີ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍຕ່ໍາ, ເຊິ່ງມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນ phenotypes ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລັກສະນະພາຍໃນປະເທດທີ່ສໍາຄັນໃນປາຄໍາ.
Fig.3 ການວິເຄາະທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຜ່ພັນພາຍໃນທົ່ວພັນທຸກໍາ
GWAS ກ່ຽວກັບປາທອງພາຍໃນປະເທດ
Dປາຍປາກເປັນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນຈໍາແນກ Wen goldfish ຈາກໄຂ່ goldfish.GWAS ຂອງ fin dorsal ສຸດ 96 Wen goldfish ແລະ 87 goldfish ໄຂ່ໄດ້ເປີດເຜີຍ 378 genes ຜູ້ສະຫມັກທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍໃນທົ່ວ 13 chromosomes ແລະການແຜ່ກະຈາຍບໍ່ສະເຫມີກັນຂອງ genes ເຫຼົ່ານີ້ລະຫວ່າງ subgenomes ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນ.ການວິເຄາະຫນ້າທີ່ກ່ຽວກັບພັນທຸກໍາຜູ້ສະຫມັກເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຂະບວນການທາງຊີວະພາບລວມທັງ "ສັນຍານຕົວຮັບຂອງເຊນ", "ການຂົນສົ່ງ Transmembrane", "ການພັດທະນາລະບົບໂຄງກະດູກ", ແລະອື່ນໆ.
Fig.4 GWAS ຂອງຄີຫຼັງຢູ່ປາຄຳ
In GWAS ຂອງລັກສະນະທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຂະຫນາດທີ່ມີຄວາມໂປ່ງໃສ, ມີການກວດພົບຈຸດສູງສຸດຂອງສະມາຄົມທີ່ເຂັ້ມແຂງ.gene encoding a tyrosine-protein kinase receptor ໄດ້ຖືກລະບຸຢູ່ໃນຫນຶ່ງໃນພາກພື້ນທີ່ສະຫມັກ.
Fig.5 GWAS ຂອງລັກສະນະໂປ່ງໃສທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຂະຫນາດ
ອ້າງອິງ
Chen D et al.ຕົ້ນກຳເນີດວິວັດທະນາການ ແລະປະຫວັດຄວາມເປັນມາຂອງປາຄຳ (Carassius auratus).PNAS (2020)
ຂ່າວ ມີຈຸດປະສົງເພື່ອແບ່ງປັນກໍລະນີທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດຫລ້າສຸດກັບ Biomarker Technologies, ເກັບກໍາຜົນສໍາເລັດທາງວິທະຍາສາດໃຫມ່ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເຕັກນິກທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ໃຊ້ໃນລະຫວ່າງການສຶກສາ.
ເວລາປະກາດ: ມັງກອນ-04-2022