中国科学院水生所专家领衔 谱就世界最大规模 “鱼类基因字典”
湖北日报讯 （记者李玉麟、通讯员孙慧）11月6日，由中国科学院水生生物研究所何舜平研究员团队牵头的“万种鱼类基因组计划”（Fish10K）首期研究成果在《创新》期刊正式发布。该成果在新增数百个鱼类物种从头测序的基础上，整合分析了464种真骨鱼的全基因组数据，构建起迄今世界范围内覆盖度最广、精度领先的鱼类基因组图谱，填补了全球鱼类基因组研究的多项空白。
鱼类约占全球脊椎动物总数的一半，其基因组数据库是脊椎动物领域继哺乳动物、鸟类之后的第三大数据库。然而过去20年，全球鱼类基因组研究始终存在“数据缺口”，3个目级分类单元的基因组数据长期缺失，如同拼图缺少关键碎片。为补齐这一短板，何舜平团队联合国内外多家知名研究机构，开启了跨地域、跨学科的科研攻坚。
从海拔四千多米的青藏高原腹地到“地球第四极”马里亚纳海沟，科研团队足迹遍布极端环境。他们首次发现高原鱼类的同域物种分化现象，阐明深海狮子鱼细胞适应高压环境的分子机理，更通过8次载人深潜采集深渊鱼类样品，推动我国深海鱼类研究实现从无到有的跨越。
“这次构建的464个物种全基因组比对矩阵，就像一本精准的‘鱼类基因字典’。”何舜平介绍，该矩阵覆盖真骨鱼类全部44个目，规模和精度可与哺乳类、鸟类基因组计划相媲美，不仅在资源数量上超越以往，更成为迄今规模最大、覆盖最全面的鱼类基因组资源库。
研究中的多项发现颠覆传统认知：团队首次鉴定出近3万个真骨鱼类“高保守元件”（可以理解为基因里“不变的核心指令”），其中1689个是真骨鱼类特有的“基因开关”，正是这些精密调节器控制着鱼类关键器官发育，造就了从肺鱼到深海狮子鱼的形态多样性。通过分析318万个碱基序列重构的鱼类“家族树”发现，电鳗目并非鲇形目的“近亲”，且电鲇与电鳗的发电器官是独立进化的结果。
据了解，“万种鱼类基因组计划”目标是完成全球三分之一鱼类的基因组解析。首期成果历时6年完成，由中国科学院水生所联合青岛华大基因研究院、西北工业大学等单位共同攻关。接下来，团队将推进“科”级分类单元的基因组覆盖，为脊椎动物演化研究和生态适应机制探索提供更坚实的数据支撑。