央广网福州8月20日消息(记者龚雯)近日,福建省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所罗土炎研究员团队牵头,研究建立了大黄鱼锥体虫首个高质量、染色体水平无缺口参考基因组,填补该物种基因组资源空白,破解了近年来危害百亿大黄鱼产业的寄生虫“基因密码”。
研究团队首次完成大黄鱼锥体虫染色体水平无缺口全基因组组装,相关研究成果近期在线发表于学术期刊《科学数据》。
福建省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所研究员罗土炎(左)(央广网记者 龚雯 摄)
宁德大黄鱼是中国首个海水鱼类地理标志保护产品,原产地位于福建省宁德市三都澳海域,素有“国鱼”之称。作为中国大黄鱼之都,宁德大黄鱼全产业链产值已经突破200亿元。近年来,大黄鱼锥体虫病在沿海养殖区出现并造成较大经济损失。其持续时间长、致死率高,病鱼可表现为贫血、鳃色苍白、体表出血、溃疡等症状,严重时可导致较高死亡率。
“中国大黄鱼之都”福建宁德(央广网记者 龚雯 摄)
“该研究实现了大黄鱼锥体虫研究从‘病原识别’向‘全基因组解析’的重要跨越。对大黄鱼产业而言,这份基因组就像一本可持续使用的‘病原说明书’。”罗土炎说。
据介绍,此前,鱼类锥体虫研究主要集中于形态学、少数分子标记及系统发育分析,缺少染色体水平基因组资源,制约了对其致病机制、宿主适应和进化规律的深入研究。
针对这一关键基础问题,研究团队采用PacBio HiFi长读长测序与Hi-C染色质构象捕获技术,对大黄鱼锥体虫开展全基因组测序与组装,最终获得一个总长度约51.04 Mb的高质量参考基因组,并成功组装为35条拟染色体,97.96%的组装序列均被锚定至染色体水平。同时,基因组组装实现无缺口;原始HiFi测序数据回贴率达99.99%,BUSCO完整度超过99%,表明该基因组具有很高的连续性、准确性和完整性。
在此基础上,研究团队进一步开展比较基因组分析,明确了大黄鱼锥体虫在锥体虫属中的系统进化位置,并发现515个基因家族发生扩张。相关扩张基因在宿主—病原互作、免疫逃逸、代谢调控和细胞信号等通路中呈富集趋势,为深入解析其海水宿主适应和潜在致病机制提供了重要线索。
大黄鱼锥体虫感染症状及虫体扫描电镜形态(央广网发 福建省农业科学院供图)
此次研究还为后续筛选特异性诊断标志物、解析宿主—寄生虫互作机制、追踪病原进化与传播,以及开展大黄鱼锥体虫病精准监测、风险评估和防控技术研发提供了重要基础数据,对保障大黄鱼养殖产业健康发展具有重要意义。
福建省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所助理研究员吕新、刘兰英为该研究成果论文共同第一作者,罗土炎、海南大学南繁学院(三亚南繁研究院)教授陈庆河为共同通讯作者,福建省水产技术推广总站李水根、陈燕婷两位正高级农艺师参与研究工作。该研究得到福建省海洋与渔业产业高质量发展专项资金项目、福建省科技计划公益类专项等资助。