近日,我校林志华研究员团队与中国海洋大学包振民院士团队、上海海洋大学任建峰副研究员等合作,成功破译缢蛏基因组,基因组测序结果于8月15日在BioRxiv上以预发表论文《缢蛏染色体级别的基因组组装及对穴居和广盐环境适应的转录组分析》形式公布(Doi: https:doi.org/10.1101/735142)。
缢蛏(Sinonovacula constricta)俗称蛏子、蜻子,是我国传统四大养殖贝类之一,目前全国养殖总产量近90万吨,产值逾200亿元。虽然缢蛏具有肉味鲜美、出肉率高、生长快、养殖效益好等诸多优点,然而养殖缢蛏仍面临种质下降、生产性状衰退、抗逆性差、病害频发等一系列严重问题,而缢蛏及竹蛏科贝类基因组信息匮乏已成为当前解析高产、抗逆性状的遗传机制和开展全基因组选育的瓶颈。
该研究利用第二、三代测序技术,共获得缢蛏基因组序列数据231.52Gb,测序深度达186.63×;在基因组组装过程中,克服了序列重复率高(50.71%)、杂合率高(1.53%)的困难,利用Hi-C技术将87.82%的组装序列成功挂载到19条染色体上,据此在国际上率先构建了缢蛏染色体级高质量基因组参考图谱(contig N50=678.86 Kb; scaffold N50=57.99 Mb)。
缢蛏基因组组装大小1.33Gb,较已完成基因组测序的多数双壳贝类,如太平洋牡蛎(559 Mb)、栉孔扇贝(779.9 Mb)、虾夷扇贝(988Mb)和魁蚶(885 Mb)等基因组大;基因注释表明,缢蛏基因组包含26, 273个编码蛋白基因,基因功能注释率达99.5%。染色体共线性分析显示,缢蛏具有高度保守的两侧对称物种祖先的染色体排布,保守指数达0.71。另外,论文还对缢蛏8个早期发育胚胎/幼体、8个成体组织器官以及在高盐、低盐胁迫下的转录组变化进行了分析。
缢蛏属广温广盐型底栖穴居滩涂贝类,洞穴深度为其体长的5-8倍,为适应这种特殊环境,缢蛏形成了薄而长的贝壳、发达的水管以及对盐度、氨氮极强的适应能力。缢蛏基因组的破译及大量转录组分析,将为缢蛏乃至蛏类生长、抗逆、抗病性状的遗传解析及种质改良研究提供重要支撑。
我校董迎辉教授、中国海洋大学曾启繁博士后、上海海洋大学任建峰副研究员为该文的共同第一作者,我校林志华研究员、中国海洋大学王师教授为共同通讯作者。本研究受到国家重点研发计划(2018YFD0901400)、国家贝类产业技术体系(CARS-49)和浙江省重大科技专项(2016C02055-9)等课题联合资助。