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科學家完成南極磷蝦基因組圖譜破譯
中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所海水養(yǎng)殖生物育種與可持續(xù)產(chǎn)出全國重點實驗室聯(lián)合青島華大基因研究院等機構,，日前在南極磷蝦超大基因組組裝,、極端環(huán)境適應和群體歷史演化研究方面取得突破性進展,。相關研究成果已于北京時間2日被國際知名學術刊物《細胞》正式在線發(fā)表,。
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2023-3-5 20:14 上傳
種群規(guī)模龐大的南極磷蝦,，是人類重要的蛋白質(zhì)儲存庫和戰(zhàn)略資源,，在南極生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和營養(yǎng)運輸過程中發(fā)揮著關鍵作用,，也是南大洋生態(tài)系統(tǒng)生物和功能多樣性的關鍵物種。但由于其超大且復雜的基因組結構特征,，南極磷蝦的繁衍與生存之謎,，一直未有明確答案。
此次來自中國,、德國,、澳大利亞、意大利等國的科研人員,，在中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所,、青島華大基因研究院主導下，利用新一代測序技術對南極磷蝦開展了高深度的基因組測序,、組裝和分析,，最終得到了48Gb的超大動物基因組。這一數(shù)量約為人類基因組的16倍,。
科研人員還發(fā)現(xiàn)在南極磷蝦進化過程中經(jīng)歷了兩次基因組爆發(fā)式擴張,。相較其他甲殼類生物，其基因組重復序列含量達92.45%,，也遠超科學界進行過類似研究的物種,。
在進一步研究中,，科研人員完善了南極磷蝦生物鐘的雙反饋回路，發(fā)現(xiàn)南極磷蝦已進化出由晝夜節(jié)律系統(tǒng)控制的身體適應和行為模式,，相關基因也已為適應極地生存特殊環(huán)境奠定遺傳基礎,。
采集自不同區(qū)域的南極磷蝦樣本，具有較高的遺傳連通性,，地理群體之間沒有實質(zhì)性差異,。在群體歷史演化的研究上，科研團隊發(fā)現(xiàn)南極磷蝦的有效種群大小先在1000萬年前急劇減少,、又在10萬年前出現(xiàn)反彈擴張,。前者與當時氣候的劇烈波動和南大洋溫度的整體下降相吻合，后者或因較冷的溫度拓展了海冰面積,、擴大了磷蝦棲息地,，進而推動種群的擴張。
“這些成果通過基因組學和群體遺傳學的深入分析,，為海洋生物極端環(huán)境適應機制及其群體演化的深入解析提供了新的理論參考, 為生物多樣性保護及后續(xù)海洋生物群體遺傳學研究提供了實質(zhì)性借鑒,。”中國科學院海洋研究所研究員張琳琳說,。
來源：新華社,。
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