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摘要
为了探究瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii)极端盐碱环境下的适应机制,采用比较基因组学的研究方法,分别对来自内蒙古高盐碱湖泊达里湖(53.57mmol/L,pH9.6)和来自松花江流域的瓦氏雅罗鱼各5尾样本进行了基因组重测序,重点对两个种群全基因组水平的插入/缺失(insertion-deletion,InDels)位点进行了比较分析。测序共得到486.57 G高质量数据, 3243686532个clean reads,平均测序深度为51.34 X。序列比对后进行InDels调用共获得非冗余InDels位点983528个。种群比较分析获得差异InDels位点8176个,整合差异InDels和两个种群基因组强选择信号区域,共获得与盐碱适应相关的InDels位点325个,关联候选基因176个。富集分析显示,176个候选基因主要在离子转运、酸碱平衡和炎症免疫反应等生物学过程发挥重要作用。利用EasyCodeML、MEME和FEL3种模型,对离子转运和酸碱平衡等盐碱适应关键调控过程的候选基因abcc1、atp2b1、slc4a4、slc7a2和aqp4进行了进化分析和选择压力检测,结果显示净化选择均对候选基因起主导作用,但abcc1、atp2b1、slc4a4和slc7a2的受选择位点表现出不同程度的正向选择,并且部分位点处于关键功能结构域中。蛋白三维结构分析显示, SLC4A4和SLC7A2两个蛋白的少数位点与配体结合位点重合或非常接近,推测盐碱胁迫环境介导的正向选择压力驱动了对这些位点的选择。本研究可为瓦氏雅罗鱼盐碱适应候选基因的深入挖掘及育种新型分子标记的开发提供参考和依据。
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单位生命学院; 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所; 上海海洋大学
