解析斑鱉的全基因組序列及其適應性進化基礎
斑鱉(Rafetus swinhoei)是目前地球上現存體型最大的鱉類物種,其背甲長度可達1.5米、體重可達115公斤。此外,斑鱉也是全球目前最瀕危的龜鱉類物種。在2019年初,全球已經明確記錄的斑鱉個體僅僅只有4只。然而,2019年4月13日,我國的雌性個體意外死亡(這也是當時全球唯一確定性別的雌性斑鱉個體),令人十分惋惜。 為了避免雌性斑鱉基因組遺傳信息的永遠丟失,也為了推動斑鱉的調查和保護工作的繼續,中國科學院昆明動物研究所和長沙生態動物園研究人員在雌性死亡斑鱉的病理解剖檢查過程中采集了該個體的組織樣品,通過結合Nanopore長讀長序列、BGI-seq短讀長序列以及染色體構象捕獲技術(Hi-C)等測序數據,成功組裝出了該個體染色體水平的高質量參考基因組序列。組裝的基因組大小為2.24Gb,Scaffold N50長度為131.98Mb。通過聯合采用從頭預測、同源比對以及轉錄本輔助注釋等策略成功預測出了26646個高......閱讀全文
研究為魚類快速適應性進化的分子機制提供新思路
11月4日,中國科學院海洋研究所研究員劉進賢課題組在Molecular Biology and Evolution上,在線發表關于魚類快速適應淡水生境的遺傳學機制研究成果。該研究從基因組水平揭示魚類快速適應淡水生境的遺傳學基礎,為生物復雜性狀快速適應性進化的分子機制提供新認知,并對預測生物應對環
何舜平團隊揭示海洋最深魚類嗅覺的適應性進化
深海作為地球表面最后未被人類大規模進入或認知的空間,約占地球表面積的65%。海斗深淵(6000 -11 000m)是地球上最不為人知的生態系統,具有高壓、溫差巨大、終年無光、食物匱乏等特殊極端條件,是常規生命形式的禁區。但在海斗深淵中仍有魚類生存,其中以最深的馬里亞納海溝命名的馬里亞納獅子魚是目
揭示大麗輪枝菌寄主適應性的分子進化機制
近日,中國農業科學院農產品加工研究所科研團隊從基因組學角度深入剖析了大麗輪枝菌寄主適應性的分子進化機制,首次闡明了大麗輪枝菌寄主廣譜性與專化性動態平衡的基因組學基礎。 大麗輪枝菌是一種毀滅性的維管束土傳植物病原真菌,曾與馬鈴薯晚疫病并列為世界頭號檢疫對象,寄主廣泛,能夠侵染8科660多種植物,
拯救超級大鱉-艱難獲得獨立物種地位
很長時間以來,斑鱉一直被誤認為是黿寵物市場上可以見到白化的紅眼鱉曾經飼養于上海動物園的一只斑鱉 興化出現大鱉,在網絡江湖上引起不小的風浪,把人們的目光引向“鱉”這種相當另類的動物。仔細看看,我們發現非常低調的鱉類中不但有著世界上最珍稀的動物品種,它本身也有很
關于基因組的大小和進化介紹
1、基因組大小: 基因組大小是一個拷貝的單倍體基因組中DNA堿基對的總數。 基因組大小與原核生物和低等真核生物的形態復雜性呈正相關 [8]。然而,在軟體動物和上述所有其它高等真核生物之后,這種相關性已不再存在 [8],主要是因為重復DNA的緣故。 2、基因組進化: 基因組不僅僅是生物體基
蝴蝶基因組大小進化進展-發現表型多樣性進化遺傳基礎
蝴蝶因其豐富的形態多樣性,自達爾文時代就作為研究物種適應性進化的重要類群之一,近幾年更被認為是研究形態遺傳、進化和發育的理想模型,已成為發育生物學、進化生物學、種群遺傳學、保護生物學和生態學等研究領域的重要模式生物之一。 中國科學院昆明動物研究所科研團隊在2015年完成所有蝴蝶模式種金鳳蝶及其
旅游局15萬買“世界最珍稀動物”-現已死亡
原來飼養在長沙動物園的雌性斑鱉產下的圓形卵興化大鱉其實是緬甸孔雀鱉緬甸孔雀鱉幼體,背上有圓斑興化大鱉的腹部 最近,一只“大甲魚”引起了很多動物愛好者的注意。有報道稱,江蘇省興化市旅游局從一個鱉販子手中買到了一只重達42千克的大鱉。很快,大鱉的照片就在網上傳開,很
動物所發現靶驅動的蝎毒素適應性進化的新證據
雖然早在1895年,達爾文在《物種起源》一書中就已經提出了“自然選擇是生物進化的動力”的觀點,但是現代進化生物學研究表明自然選擇的作用在于推動物種適應性進化的過程和方向,而不是原因。有毒動物(如蝎,海葵,芋螺,蜘蛛和蛇等)是一類獨特的動物類群,它們毒液中含有許多靶向離子通道的神經毒素,參與捕食和
中科院植物所植物適應性進化研究取得新進展
中科院植物研究所郭亞龍研究組在研究中首次提供了在全基因組水平上開展植物平衡選擇研究的案例。圖片來源于網絡 適應性是生物在變化多樣的環境中生存所需的最基本能力,其中一個核心因素是遺傳多樣性的高低,豐富的遺傳多樣性是保證物種在變化多端的生態環境中生存繁衍的根本。中科院植物研究所郭亞龍研究組在研究中
研究揭示古多倍化對被子植物適應性進化的貢獻
多倍化(polyploidy)或全基因組加倍(whole genome duplication, WGD)事件使基因組內的所有基因都發生重復,為生物進化提供了原始的遺傳材料,被認為是進化的加速器。多倍體植物廣泛存在于自然界中,如日常生活中的棉花、小麥、油菜等。前期研究發現多倍化在有花植物進化過程
科學家解析大豆灰斑病菌基因組信息
大豆灰斑病又稱褐斑病、蛙眼病,由真菌Cercospora sojina Hara引起,是世界性的病害,同時也是我國大豆主產區的一個主要病害,尤其在東北三省的發病最重。大豆灰斑病菌引起的病害在東北地區造成的產量損失在10%至30%之間。在阿根廷和巴西等國,據報道損失可達60%以上。灰斑病可在大豆的
全基因組擴增技術介紹
研究人員通常會在下游分析中遭遇DNA樣本量有限或不足的問題。QIAGEN的全基因組擴增技術通過以包括單細胞在內的小量樣本或珍貴樣本擴增獲得基因組DNA,解決此類難題。REPLI-g?Kit能夠準確地復制原始DNA樣本,不會造成偏差,擴增后的DNA可以直接應用于廣泛的遺傳學分析。什么是全基因組擴增(w
人類全基因組測序計劃
全基因組測序是對未知基因組序列的物種進行個體的基因組測序。 1986年, Renato Dulbecco是Z早提出人類基因組測序的科學家之一。他認為如果能夠知道所有人類基因的序列,對癌癥的研究將會很有幫助。美國能源部(DOE)與美國國家衛生研究院(NIH),分別在1986年與1987年加入人類基
虎尾海馬全基因組破譯
中科院南海海洋研究所、德國康斯坦茨大學、華大基因和新加坡A*STAR研究院聯合破譯了虎尾海馬的全基因組。有關研究成果日前以封面文章的形式發表在《自然》雜志上。 海馬隸屬于海龍科。與其他硬骨魚不同,海馬呈現高度特殊的形態,例如頭部前方具有管狀長嘴,無腹鰭和尾鰭,尾端卷曲,全身覆蓋硬骨骼,沒有鱗片
基因組測序揭示水熊蟲極端環境適應性
水熊蟲是一種小型水生動物,又稱為緩步動物,9月20日出版的《自然—通訊》發表了一篇有關其基因組測序的最新研究成果。該研究在緩步動物體內發現一種基因,其蛋白質能夠抵抗人類培養細胞內的DNA損傷。這表明特異于緩步動物的蛋白質或有助于細胞抵抗DNA損傷來源。 緩步動物可以在極端的壓力環境(包括真空)
“女媧”基因組計劃發布第五項成果
近日,“女媧”基因組團隊重點闡釋了適應性選擇下非編碼調控元件對表型演化的影響,相關研究發表于《分子生物學與進化》。這項工作是中國科學院生物物理研究所徐濤院士、何順民研究員牽頭的“女媧”(NyuWa)中國人群基因組計劃的一部分。“女媧”中國人群基因組計劃旨在構建中國人群的全基因組數據資源,并全面解析中
基因技術能讓滅絕動物“起死回生”?
斑鱉是現存體型最大的淡水龜鱉類動物,曾經遍布我國南方和越南廣大地區,近百年來數量卻急劇減少,瀕臨滅絕。4月24日,越南有關部門確認,棲息于該國同莫湖中的一只雌性斑鱉因不明原因死亡。而該斑鱉是目前為止世界上幸存的三只斑鱉中的一只,也是唯一的一只雌鱉。也許,斑鱉最終滅絕的命運已經難以逆轉。和斑鱉一樣幾乎
基因技術能讓滅絕動物“起死回生”?
斑鱉是現存體型最大的淡水龜鱉類動物,曾經遍布我國南方和越南廣大地區,近百年來數量卻急劇減少,瀕臨滅絕。4月24日,越南有關部門確認,棲息于該國同莫湖中的一只雌性斑鱉因不明原因死亡。而該斑鱉是目前為止世界上幸存的三只斑鱉中的一只,也是唯一的一只雌鱉。也許,斑鱉最終滅絕的命運已經難以逆轉。 和斑鱉
基因組研究揭示歐洲馬鈴薯進化史
近日,來自德國、秘魯、英國和西班牙的一個國際研究團隊,對大量的馬鈴薯品種進行了測序,以了解更多關于現代歐洲馬鈴薯的歷史。在他們6月24日發表在Nature Ecology and Evolution上的論文中,該團隊描述了他們對馬鈴薯歷史的研究以及新發現。 過去的研究表明,馬鈴薯是在17世紀被
最新果蠅基因組測序,展現奇妙的進化
對真核生物進行全基因組測序在二十世紀還是一項了不起的大工程,直到2000年末人們還只完成了四項這樣的研究。不過自那以后,測序技術的飛速進步使全基因組測序對于許多研究團隊來說觸手可及,現在每隔不久就會涌現出一項新的測序成果。日前,維也納獸醫大學Christian Schl?tterer研究組的
基因組測序揭示須鯨的罕見進化模式
單一物種如何演化成兩個新物種?進化學家給出的答案通常是地理隔離。不過,有時沒有地理隔離也能產生新的物種,這種罕見的情況被稱為同地物種形成(sympatric speciation)。根據瑞典和德國的最新研究成果,須鯨正是經歷了這種同地物種形成。 文章的共同第一作者、德國法蘭克福大學的Fritj
張亞平等揭示青藏高原家犬低氧適應機制
記者8月27日從中科院昆明動物所獲悉,該所張亞平課題組與云南大學、中科院北京基因組所、青海大學等合作發現,藏犬群體表現出與藏族人群非常相似的高原適應性模式。相關成果發表于《基因組生物學與進化》雜志。 據了解,家犬自古以來跟隨人類活動遷徙和擴散,即使在海拔超過3500米的青藏高原上,依然表現出與
全基因組的比較基因組雜交技術介紹
Whole-Genome and Custom Fine-Tiling Array CGHComparative Genomic Hybridization (CGH) measures DNA copy number differences between a reference genome a
高海拔野生鳥類在序列和表達水平協同改變適應性進化
高海拔環境的選擇壓力會驅動生物體表型和遺傳的適應。研究組早期的研究表明不同高海拔物種在形態、生理、生化等表型特征出現趨同(Zhu et al. 2018. PNAS),而這種趨同表型的遺傳適應機制是多樣的,可能受到系統發育背景的嚴重影響。同時,由于野生鳥類采樣困難且轉錄組測序樣品質量要求較高,早
重要疫源動物的起源、擴散和適應性進化研究中獲進展
第四紀晚期以來,大型哺乳動物的滅絕和種群衰減重塑了全球生態系統,那么誰是如此重大環境變化中的最大受益者呢?已有研究表明,與大型哺乳動物的命運不同,嚙齒類、兔形類、蝙蝠類和食蟲類等中小型哺乳動物類群的滅絕風險較低——預測顯示,未來50年內,嚙齒類動物的多樣性會持續增加。然而,嚙齒類動物是哺乳動物中
禽流感病毒宿主適應性“遺傳調頻”的進化特征及其與臨...
H7N9和H5N1等禽流感病毒可通過跨物種傳播感染人和其他哺乳動物。在感染過程中病毒基因組會發生適應性進化,例如PB2基因的627位點會發生由禽特征性的谷氨酸(627E)替代為哺乳動物特征性的賴氨酸(627K),這在哺乳動物細胞培養試驗、小鼠和雪貂等動物感染模型中得到驗證。但在感染人的過程中,H7N
科學家在高山植物適應性進化方面取得新進展
中國科學院植物研究所和華大研究院合作完成了金露梅高質量基因組組裝,基于重測序的592個自然群體材料,探究了該物種適應高海拔環境的奧秘。相關研究成果近日發表于Molecular Biology and Evolution。高山地區具有非常豐富的生物多樣性,但人們對植物如何適應高海拔環境的生長策略了解很
科學家揭秘鳳仙花的進化史和傳粉適應性
近日,Journal of Systematics and Evolution在線發表了武漢植物園胡光萬團隊、湖南師范大學叢義艷團隊與四川大學生命科學學院余巖團隊合作的研究論文。該研究以鳳仙花屬為研究對象,探討了該屬宏觀性狀及孢粉學的演化,進一步討論了花形態與傳粉者的關系。鳳仙花屬,隸屬杜鵑花目鳳仙
科學家揭秘鳳仙花的進化史和傳粉適應性
近日,Journal of Systematics and Evolution在線發表了武漢植物園胡光萬團隊、湖南師范大學叢義艷團隊與四川大學生命科學學院余巖團隊合作的研究論文。該研究以鳳仙花屬為研究對象,探討了該屬宏觀性狀及孢粉學的演化,進一步討論了花形態與傳粉者的關系。 鳳仙花屬,隸屬杜鵑
七年磨劍,揭示非洲人群演化歷程與適應性進化
現代人類起源于非洲,相比于其他大陸,現代人類在非洲居住時間最長,并且在遷徙,融合和對環境適應性進化過程中形成了超過3000個民族和2100種語言。目前非洲人群不僅具有世界上最豐富的遺傳多樣性和表型多樣性,且現代人類近1/3的語言都在非洲。 然而,目前的遺傳學和基因組學研究中,只有不到3%的樣本