原標(biāo)題：兩種重要經(jīng)濟(jì)蟹類基因組密碼告破

三疣梭子蟹基因組圖譜 唐伯平供圖

蝦蟹類基因組是公認(rèn)的高復(fù)雜基因組，要獲得高質(zhì)量的基因組有著很多困難。近日，由鹽城師范學(xué)院江蘇省鹽土生物資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授唐伯平課題組牽頭的中外合作團(tuán)隊(duì)，第一次獲得了我國(guó)重要淡水和海水經(jīng)濟(jì)蟹類中華絨螯蟹和三疣梭子蟹的高質(zhì)量基因組圖譜，并分別在線發(fā)表于GigaScience和《遺傳學(xué)前沿》。

三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）是我國(guó)沿海大型的海洋經(jīng)濟(jì)蟹類，我國(guó)每年捕撈量在55萬噸左右。唐伯平團(tuán)隊(duì)獲得的三疣梭子蟹基因組大小為1.00Gb，片段重疊群N50的長(zhǎng)度為 4.12Mb，被注釋到16796個(gè)蛋白編碼基因，其基因組的完整性為94.7%，整個(gè)基因組的重復(fù)序列是54.52%。科研人員鑒定出三疣梭子蟹染色體為50對(duì)，裝配率為97.80%，Hi-C的N50為21.79Mb。這是一個(gè)高質(zhì)量、相當(dāng)完整的染色體水平基因組，也是蟹類研究中第一次通過分子生物學(xué)的方法精確地對(duì)蟹類染色體數(shù)目進(jìn)行鑒定。

中華絨螯蟹（Eriocheir japonica sinensis）俗稱河蟹，是世界上最重要的淡水經(jīng)濟(jì)蟹類，目前我國(guó)每年河蟹產(chǎn)量為80萬噸左右。研究人員獲得的中華絨螯蟹基因組大小為1.27Gb，Contig序列N50為3.19Mb，且其GC含量為43%，高于其他節(jié)肢動(dòng)物。BUSCO評(píng)估其完整性為94.00%，重復(fù)序列在基因組中占61.42%，被功能注釋蛋白編碼基因22619個(gè)。

唐伯平團(tuán)隊(duì)對(duì)甲殼動(dòng)物中華絨螯蟹、三疣梭子蟹、凡納濱對(duì)蝦，昆蟲埃及伊蚊、黑腹果蠅、偏瞳蔽眼蝶、蜘蛛等7種節(jié)肢動(dòng)物基因家系展開進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，它們共有15503個(gè)基因家系，其中8832個(gè)基因家系為共有家系，328個(gè)和544個(gè)基因家系分別唯一存在于三疣梭子蟹和中華絨螯蟹中。

在這7種節(jié)肢動(dòng)物中，蝦蟹相對(duì)進(jìn)化速率最小，其中對(duì)蝦進(jìn)化速度最慢，其次是絨螯蟹和梭子蟹。“相對(duì)于昆蟲，蝦蟹類進(jìn)化較慢，可能是它們生活的環(huán)境相對(duì)于昆蟲更加穩(wěn)定。”唐伯平說。

蝦蟹系統(tǒng)演化關(guān)系和相對(duì)進(jìn)化速率圖 唐伯平供圖

另一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是，蝦蟹與昆蟲的分化以及螃蟹和對(duì)蝦的分化幾乎是同時(shí)發(fā)生在4.3億年左右的志留紀(jì)。同屬于短尾類的中華絨螯蟹和三疣梭子蟹的分化時(shí)間則相對(duì)較晚，大約是在1.8億年前的侏羅紀(jì)。

我國(guó)同時(shí)獲得1種海洋和1種淡水重要經(jīng)濟(jì)蟹類高質(zhì)量的基因組圖譜，將為蟹類和甲殼動(dòng)物的研究提供重要的理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)也為經(jīng)濟(jì)蟹類育種、養(yǎng)殖和疾病防控工作提供重要的基礎(chǔ)平臺(tái)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/gigascience/giz161

https://doi.org/10.3389/fgene.2019.01340

（本文由“食品科學(xué)網(wǎng)”轉(zhuǎn)載，文章來源于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，作者：李晨 。圖片來源于文章原文，唐伯平供圖。版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。）