徐鹏教授团队揭示大黄鱼的群体遗传结构和群体间的非对称基因渗入 - 海洋生物学期刊

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近日，厦门大学海洋与地球学院徐鹏教授团队在海洋生物学领域知名期刊Marine Life Science & Technology上发表了以“Population structure and genome-wide evolutionary signatures reveal putative climate-driven habitat change and local adaptation in the large yellow croaker”为题的研究论文。该研究通过对中国沿海八个采样点100余尾野生和养殖大黄鱼的全基因组重测序，揭示了大黄鱼的群体遗传结构和群体间高度非对称的基因渗入现象，提示大黄鱼可能经历了气候驱动下的栖息地变化。

大黄鱼（Larimichthys crocea）是我国最具经济价值的海洋鱼类之一，过去几十年的过度捕捞使得大黄鱼野外种群面临前所未有的危机。探明大黄鱼的野外种群结构和栖息地分界对大黄鱼种质资源恢复与利用以及渔业资源管理都具有重要意义。

研究团队利用基因组测序技术获得包含超过700万个SNP位点的全基因组遗传变异图谱，建立了大黄鱼群体遗传结构。研究结果表明，现今我国沿海的大黄鱼可分为三个群体，分别是分布于南海北部的南海群体、分布于闽东地区的闽东群体、以及分布于东海北部的岱衢群体。其中，南海群体（硇洲族）与闽东群体（闽粤东族）的分界线北移，从珠江口移动到了台湾海峡中部。这可能与上世纪50-70年代闽粤东族大黄鱼被过度捕捞和全球气候变化导致的中国近海水温上升相关。从1960年到2010年，台湾海峡附近水域的月平均温度上升了0.5-0.9 °C。研究团队推测，对环境温度比较敏感的南海大黄鱼群体很可能因此向北迁徙，从而填补闽粤东族留下的空置生态位（图1）。

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图1 中国沿海大黄鱼的群体遗传结构和非对称基因渗入

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为了验证这一推测，研究团队进一步分析了大黄鱼南海群体和闽东群体之间的基因流方向。结果表明，南海群体向闽东群体的渗入远强于闽东群体向南海群体的渗入，且南北方大黄鱼群体呈现显著差异的自然选择压力模式。这种高度非对称的基因渗入模式和差异的选择压力模式均符合生物适应气候驱动下南方种群栖息地北移的一般模式（图2）。

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图2 中国沿海大黄鱼的正选择压力基因组景观

该研究在全基因组尺度系统评价了我国沿海大黄鱼种质资源和遗传背景，厘清了大黄鱼种群和种质资源的地理分布，为开展大黄鱼种质资源保护和修复、种质资源精准鉴定，以及大黄鱼遗传改良和新品种培育奠定了重要基础。

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该论文的第一作者为厦门大学海洋与地球学院博士生陈葆华，通讯作者为徐鹏教授。该研究依托海水养殖生物育种全国重点实验室、福建省海洋经济生物遗传育种重点实验室等平台开展，受到国家重点研发计划项目（2022YFD2401002）、国家自然科学基金项目（32225049, U21A20264）等的联合资助。

论文来源

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Baohua Chen, Yulin Bai, Jiaying Wang, Qiaozhen Ke, Zhixiong Zhou, Tao Zhou, Ying Pan, Renxie Wu, Xiongfei Wu, Weiqiang Zheng, and Peng Xu. Population structure and genome-wide evolutionary signatures reveal putative climate-driven habitat change and local adaptation in the large yellow croaker. Mar Life Sci Technol (2023). https://doi.org/10.1007/s42995-023-00165-2

文章链接

https://link.springer.com/article/10.1007/s42995-023-00165-2

供稿：陈葆华

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编辑：濮菲、苏颖

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审核：刘敏、刘志宇、唐腾凤