魚類是地球上數(shù)量最多、形態(tài)最豐富的脊椎動物類群，約占現(xiàn)生脊椎動物物種總數(shù)的一半，約30,000余種。它們廣泛分布于從深海到高原湖泊的各類水域，展現(xiàn)出卓越的生態(tài)適應(yīng)能力和驚人的演化多樣性。

盡管在過去20年中魚類基因組學(xué)取得了顯著進(jìn)展，但不同類群間的基因組數(shù)據(jù)仍不均衡，缺乏覆蓋全部真骨魚目的系統(tǒng)性比較資源。這一缺口嚴(yán)重制約了人們從基因組層面系統(tǒng)揭示魚類演化規(guī)律及關(guān)鍵性狀形成機(jī)制的深入研究。

11月6日，中國科學(xué)院水生生物研究所何舜平研究員團(tuán)隊(duì)在The Innovation期刊發(fā)布了“萬種魚類基因組計(jì)劃（Fish10K）”首期研究成果。研究團(tuán)隊(duì)通過從頭測序并整合分析464種真骨魚類全基因組，構(gòu)建了迄今為止覆蓋度最全的魚類基因組圖譜，為解析魚類演化歷程提供了前所未有的分辨率。

.基于全基因組序列的464個(gè)物種的系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系。水生所供圖

團(tuán)隊(duì)成功完成了110個(gè)新魚類物種的高質(zhì)量基因組組裝，首次補(bǔ)齊了3個(gè)長期缺失魚類基因組數(shù)據(jù)的目級分類單元，并整合已有基因組，建立了覆蓋真骨魚類全部44個(gè)目、總計(jì)464個(gè)物種的全基因組比對矩陣。

這項(xiàng)資源不僅在數(shù)量上超越以往魚類基因組學(xué)研究，更在解析精度上與哺乳類和鳥類的大規(guī)?；蚪M計(jì)劃相媲美，是迄今為止規(guī)模最大、覆蓋度最完整的魚類基因組資源。

研究發(fā)現(xiàn)，在輻鰭魚類演化過程中，基因組呈現(xiàn)出逐步壓縮的趨勢，尤其是內(nèi)含子顯著縮短，而外顯子長度保持穩(wěn)定。首次在真骨魚類中鑒定了近3萬條真骨魚類高保守元件（THCEs），其中1,689條為真骨魚類所特有的Teleost-Specific HCEs（TSHCEs），這些元件與腦、鰭、心臟和鰓等關(guān)鍵器官發(fā)育相關(guān)，提示它們在真骨魚類形態(tài)創(chuàng)新中發(fā)揮了調(diào)控作用。

該研究通過Fish10K項(xiàng)目建立了目前全球最大規(guī)模的魚類基因組資源，系統(tǒng)解析了真骨魚類基因組結(jié)構(gòu)特征、轉(zhuǎn)座子動態(tài)、保守與創(chuàng)新元件、系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系及演化速率，揭示了基因組復(fù)制與轉(zhuǎn)座子活動在推動魚類適應(yīng)性演化中的核心作用。該成果為深入理解脊椎動物基因組演化規(guī)律、性狀起源與生態(tài)適應(yīng)機(jī)制奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

論文鏈接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(25)00380-7

編輯：李麗