EVOLUSI GENOME
PNAS
Asal usul evolusi dan sejarah pembiakan ikan mas (Carassius auratus)
PacBio |Illumina |Peta Genom Bionano |Perhimpunan Genom Hi-C |Peta Genetik |GWAS |RNA-Seq
Sorotan
1. Genom ikan emas telah dikemas kini dengan versi pemasangan berkualiti tinggi, menambat 95.75% contigs ke dalam 50 pseudochromosome (Scaffold N50=31.84 Mb).Dua subgenom telah dipisahkan.
2. Kawasan genom bagi sapuan terpilih semasa penjinakkan dikenal pasti daripada penjujukan semula data 201 individu, mendedahkan lebih 390 gen calon yang mungkin dikaitkan dengan ciri penjinakkan.
3.GWAS pada sirip punggung dalam ikan emas ternakan mendedahkan 378 gen calon yang berpotensi dikaitkan.Seorang wartawan kinase tyrosine-protein dikenal pasti sebagai gen penyebab calon yang dikaitkan dengan ketelusan
Latar belakang
Ikan emas (Carassius auratus) adalah salah satu ikan ternakan terpenting, yang dijinakkan daripada ikan mas crucian di China purba.Mereka diulas oleh Charles Darwin sebagai "Melalui kepelbagaian warna yang hampir tidak terhingga, kita bertemu dengan pengubahsuaian struktur yang paling luar biasa".Ciri-ciri yang sangat pelbagai dan sejarah panjang ternakan dan pembiakan menjadikan ikan emas sistem model genetik yang sangat baik untuk fisiologi dan evolusi ikan.
Pencapaian
Genom ikan emas
Janalisis oint data penjujukan pasangan akhir PacBio dan Illumina menghasilkan pemasangan draf 1.657 G awal (Contig N50=474 Kb).Peta optik Bionano telah dijana dan diperbetulkan pemasangan kepada saiz 1.73 Gb (Anggaran saiz genom: 1.8 Gb).Perhimpunan berasaskan Hi-C menambah baik perancah N50 daripada 606 Kb kepada 31.84 Mb dan mencapai 95.75% (1.65 Gb) berorientasikan dan memerintahkan kadar berlabuh.Genom itu terdiri daripada 56,251 gen pengekodan dan 10,098 transkrip bukan pengekodan yang panjang.Selain itu, 38 kawasan centromeric berpotensi diramalkan daripada 50 kromosom.
Rajah 1 Genom ikan emas
Tset subgenom yang jelas telah dikenal pasti dalam 50 kromosom ikan emas yang terhasil daripada peristiwa hibridisasi purba.Set kromosom dengan kadar bacaan yang lebih tinggi yang diselaraskan antara ikan emas dan Barbinae ditakrifkan sebagai subgenom A (ChrA01~A25), iaitu subgenom biasa kepada Barbinae, dan selebihnya sebagai subgenom B (ChrB01~B25).
Domestikasi dan sapuan terpilih
Asejumlah 16 ikan mas crucian jenis liar dan 185 varian ikan emas wakil adalah resequence dengan kedalaman jujukan purata kira-kira 12.5X, menghasilkan 4.3 terabases data.Pembinaan semula filogenetik dan analisis PCA mengesahkan hubungan yang lebih rapat antara ikan mas biasa dan ikan mas crucian berbanding ikan emas lain, yang kemudiannya dibahagikan kepada dua keturunan.
LAnalisis pereputan D pada empat subpopulasi di atas menyokong kewujudan kesesakan genetik populasi semasa pembiakan dan pemilihan tiruan yang kuat dalam ikan emas.Peningkatan kepelbagaian genetik (π) daripada ikan mas crucian kepada ikan mas biasa seterusnya kepada ikan emas Wen dan ikan emas Telur menunjukkan pengumpulan variasi genetik yang ketara semasa pembiakan mereka.50 kawasan genomik sapuan terpilih meliputi 25.2 Mb dan 946 gen telah dikenal pasti daripada data perwakilan (33 ikan emas dan 16 crucian crap).Memperluas analisis kepada 201 individu, 393 gen menunjukkan kawasan sapuan terpilih yang lengkap.Gen-gen ini didapati mempunyai kepelbagaian rendah, yang mungkin menyumbang kepada fenotip yang dikaitkan dengan ciri-ciri domestikasi utama dalam ikan emas.
Rajah.3 Analisis berkaitan penjinakkan seluruh genom
GWAS pada ikan emas ternakan
Dsirip orsal ialah ciri utama yang membezakan ikan emas Wen daripada ikan emas Telur.GWAS sirip punggung pada 96 Wen ikan emas dan 87 ikan emas Telur mendedahkan 378 gen calon tersebar di 13 kromosom dan taburan tidak sekata gen ini antara subgenom diperhatikan.Analisis fungsional pada gen calon ini menyerlahkan proses biologi termasuk "Isyarat reseptor permukaan sel", "Pengangkutan transmembrane", "Pembangunan sistem rangka", dsb.
Rajah 4 GWAS sirip punggung pada ikan emas ternakan
In GWAS ciri berkaitan skala telus, satu puncak perkaitan kuat telah dikesan.Satu gen yang mengekod reseptor kinase tyrosine-protein dikenal pasti di salah satu kawasan calon.
Rajah 5 GWAS ciri berkaitan skala telus
Rujukan
Cayam D et al.Asal usul evolusi dan sejarah pembiakan ikan mas (Carassius auratus).PNAS (2020)
Berita bertujuan untuk berkongsi kes kejayaan terkini dengan Biomarker Technologies, menangkap pencapaian saintifik novel serta teknik menonjol yang digunakan semasa kajian.
Masa siaran: Jan-04-2022