南極磷蝦　華大生命科學(xué)院 供圖

(資料圖)

中新網(wǎng)深圳3月3日電 (記者 鄭小紅)由中國、德國、澳大利亞機(jī)構(gòu)組建的國際研究團(tuán)隊，完成了迄今為止最大動物基因組參考序列--南極磷蝦基因組組裝，并揭示了南極磷蝦適應(yīng)極端環(huán)境和群體歷史演化的分子基礎(chǔ)。

相關(guān)研究成果3月2日晚于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》(Cell)在線發(fā)表，有望助力南極漁業(yè)和生態(tài)資源的可持續(xù)發(fā)展。

國際團(tuán)隊成員包括中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所、華大生命科學(xué)研究院、德國阿爾弗雷德·魏格納研究所、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織等。

據(jù)文章共同通訊作者、華大生命科學(xué)研究院主任范廣益介紹，南極磷蝦是南極洲生態(tài)系統(tǒng)里的關(guān)鍵物種，它體長3至5厘米，體重一般不超過2克，卻是地球上已知生物量最大的動物。其基因組約為人類基因組的16倍，且具有高重復(fù)的特征，因此，基因組組裝是阻礙該物種組學(xué)研究突破的最大挑戰(zhàn)。

本研究構(gòu)建了約48GB的南極磷蝦基因組序列，這是迄今為止最大的動物基因組參考序列，比已發(fā)表的超大基因組非洲肺魚和澳大利亞肺魚大20%至30%。

南極磷蝦的生命力很頑強(qiáng)，不僅能適應(yīng)南極惡劣的極晝極夜環(huán)境，還極其抗餓，能在度過南極嚴(yán)苛且漫長的冬天時，利用脫殼生長的方式，進(jìn)行負(fù)生長。

研究結(jié)果顯示，具有代表性的蛻殼和能量代謝相關(guān)基因在冬、夏季顯著差異的表達(dá)水平，與之前有關(guān)南極磷蝦越冬策略和相關(guān)生理變化的研究結(jié)果一致。這表明，蛻殼和能量代謝相關(guān)基因的改變是南極磷蝦對南大洋不穩(wěn)定食物供應(yīng)的適應(yīng)。

同時，研究結(jié)果也顯示，南極磷蝦可能已經(jīng)進(jìn)化出由晝夜節(jié)律系統(tǒng)控制的身體適應(yīng)和行為模式，有助于它們在低溫和劇烈變化的光照條件下保存能量并生存。

而分布在不同的區(qū)域南極磷蝦，其遺傳序列組成沒有明顯區(qū)別，這就意味著不同地域群體之間沒有實質(zhì)性差異。但是，南極磷蝦的遺傳分化仍會受其所在環(huán)境的影響。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，氣候變化影響著南極磷蝦種群的規(guī)模。雖然在大尺度上，基于基因組數(shù)據(jù)的推論與歷史氣候變化相對應(yīng)，但是溫度對南極磷蝦的影響非常復(fù)雜，仍很難預(yù)測快速的氣候變化對南極磷蝦的影響。(完)

關(guān)鍵詞： 南極磷蝦