中科院學(xué)者發(fā)布首個(gè)高質(zhì)量哀牢髭蟾參考基因組
?哀牢髭蟾基因組環(huán)形圖譜。外環(huán)到內(nèi)環(huán)：基因分布、串聯(lián)重復(fù)序列(TR)、長(zhǎng)串聯(lián)重復(fù)序列(LTR)、長(zhǎng)散在重復(fù)序列(LINE)、短散在重復(fù)序列(sin)、GC含量。
撰文 | 張棟儒
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哀牢髭蟾（Vibrissaphora ailaonica）[Amphibiaweb（2019），F(xiàn)rost（2019）和中國(guó)兩棲類（2019）將其歸為L(zhǎng)eptobrachium ailaonicum的同物異名]俗稱“胡子蛙”、“深山角怪”，屬兩棲綱、無(wú)尾目、角蟾科，是中國(guó)特有種。
該物種具有多個(gè)特化的表型，如繁殖季節(jié)時(shí)，性成熟的雄性哀牢髭蟾的上顎會(huì)長(zhǎng)出角化的婚刺，繁殖季節(jié)結(jié)束時(shí)脫落。此外，一般情況下，兩棲類物種雌性個(gè)體顯著大于雄性，而哀牢髭蟾的雄性個(gè)體卻顯著大于雌性（體型性別二型性的逆轉(zhuǎn)）。上顎的婚刺可能是性成熟個(gè)體爭(zhēng)奪巢穴和交配機(jī)會(huì)的武器；而資源防御、一夫多妻制和雄性親代照料等可能是雄性體型較大的原因。然而，這些形態(tài)差異背后的遺傳機(jī)制目前仍不清楚。一個(gè)高質(zhì)量的哀牢髭蟾的參考基因組將對(duì)研究角化刺和體型性別二型性逆轉(zhuǎn)背后的遺傳機(jī)制有重要價(jià)值。
中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所饒定齊副研究員和王文研究員課題組合作，運(yùn)用三代長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序技術(shù)(PacBio)，結(jié)合高通量染色體構(gòu)象捕獲(Hi-C)技術(shù)，成功地組裝了第一個(gè)高質(zhì)量的染色體水平的哀牢髭蟾基因組。該基因組大小為3.53Gb，其中contig N50長(zhǎng)度為821 Kb，scaffold N50長(zhǎng)度為412.42Mb。
?(A)有刺成年雄性個(gè)體；(B)成年雌性個(gè)體；(C)上顎婚刺脫落中；(D)婚刺脫落后；(E-F)雌雄個(gè)體體型，雄(左)及雌(右)。
研究人員對(duì)蛋白編碼基因進(jìn)行了鑒定和注釋。系統(tǒng)發(fā)育分析表明，哀牢髭蟾與海蟾蜍、牛蛙、高山倭蛙等親緣關(guān)系較近。并且，與本研究的其它大多數(shù)近緣物種相比，哀牢髭蟾有著更快的進(jìn)化速率?；蚣易宓臄U(kuò)張和收縮分析確定了幾個(gè)生物學(xué)過(guò)程和通路，如免疫途徑、角蛋白絲和代謝過(guò)程，提示這些生物學(xué)過(guò)程可能與哀牢髭蟾對(duì)其棲息地的特殊適應(yīng)有關(guān)。
該工作不僅為更廣泛的比較基因組分析提供了有價(jià)值的染色體水平基因組數(shù)據(jù)，而且為哀牢髭蟾特殊性狀的功能研究提供了重要的基因組數(shù)據(jù)。
該研究以Chromosome-level assembly of the mustache toadgenome using third-generation DNA sequencing andHi-C analysis為題，于2019年9月23日在GigaScience發(fā)表。網(wǎng)站鏈接https://academic.oup.com/gigascience/article/8/9/giz114/5572531?searchresult=1。
注：本文轉(zhuǎn)載自中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所。
