大发dafa888(中国)官方网站科研团队解析了暹罗斗鱼

复杂的驯化历史以及表型多样性的遗传基础


2022年9月22日,大发dafa888(中国)官方网站洪一江教授团队在Science Advances发表题为“The genetic architecture of phenotypic diversity in the Betta fish (Betta splendens)”的重要研究论文。该项工作历时5年,主要围绕风靡全球的一种小型观赏鱼—暹罗斗鱼,通过开展群体遗传学与全基因组关联分析阐明了暹罗斗鱼复杂的驯化历史和表型多样性的遗传基础。本论文在预印版一经发表之后,就受到行业内广泛关注,相继受到The Scientist、The Atlantic等国际科技媒体采访与报道。

(Science Advances网站刊登本研究论文的发表)

暹罗斗鱼(Betta splendens,商业俗称:泰国斗鱼,展示斗鱼),原产于泰国中部和湄公河下游地区,主要以驯化后的各种形态作为观赏鱼而闻名,但最初是为了用于类似斗鸡的赌博比赛而圈养的,因此有着“外表美丽性格凶猛的水中斗士“之称。经过长达几百年的驯化,该鱼出现了在攻击性行为、色素类型、体型大小和鱼鳍形状等方面的众多变异体,是国际水族贸易市场上极其热门与畅销的观赏鱼品种。

20世纪30至40年代,研究人员通过经典杂交试验探索了暹罗斗鱼部分性状如体色和性别决定的遗传因素,但受限于当时分子生物学技术的发展,这些表型未能得到更深一步的解析。即便是到现在,对暹罗斗鱼如此众多表型变异的遗传基础所知甚少。在本研究中,该团队报道了一只近交雌性暹罗斗鱼的高质量染色体水平的基因组和注释信息。随后,该团队收集驯化后暹罗斗鱼和其他近邻物种的原生个体开展了全基因组重测序工作,通过开展变异位点检测、群体遗传学和全基因组关联分析,解析了暹罗斗鱼原生种与各驯化品种之间的进化关系和起源,并鉴别到多个不同性状的遗传位点,如包含调控性别决定的dmrt1基因位点、控制鳍条长度的kcnj15基因位点、可能导致三种蓝色体色的mthfd1l基因位点以及其他导致体色、体型和鳍型的位点。更为重要的是,作为“水中斗士“,研究人员还对该鱼的打斗及相关行为开展了深入分析,通过记录模拟打斗行为并开展全基因组关联分析,鉴别到一系列与神经系统相关的基因如esyt2apbb2pank2等。

(文章在线发表截图)

本研究首次揭示了暹罗斗鱼表型多样性的遗传基础,并且提出暹罗斗鱼可以作为一种全新的模式生物。相比较传统模式生物—斑马鱼,暹罗斗鱼的基因组大小只有450 Mb,遗传表型丰富,易饲养维护、体外受精、世代周期短,具备模式生物的基础条件。同时拥有在体色、体型、鳍型以及打斗行为等方面的多个品种,以及可用于各类疾病模型的突变体,这些材料都为进一步挖掘相关功能基因提供了天然的研究模型,是极具科研价值的遗传学、基因组学、发育生物学和神经生物学研究材料。

(本研究中所利用到的暹罗斗鱼品种图示)

本研究由来自南昌大学、华南农业大学、美国加州大学伯克利分校、荷兰鹿特丹应用科技大学、德国图宾根大学和泰国国家科技发展研究院的研究人员共同完成,南昌大学为第一通讯作者单位,洪一江教授为第一通讯作者,美国科学院院士Rasmus Nielsen教授为共同通讯作者,团队青年教师张万昌博士为第一作者,加州大学伯克利分校博士后汪鸿儒为共同第一作者。该研究受到国家自然科学基金、江西省农业产业技术体系项目和江西省自然科学基金项目的资助。

相关论文信息:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm4955.