三倍体杂交鱼中剂量补偿效应探索和基因表达比较研究

摘要

传统进化观点认为,多倍化和杂交被认为是推动物种进化的重要动力,现阶段,关于多倍体杂交物种中的表达分化研究主要来至于植物研究领域.在低等脊椎动物中,杂交物种中的分化基因组的基因表达和发育调控一直缺少研究.本研究以草鱼(Ctenopharyngodon idellus,Cyprininae,2n=48),团头鲂(Megalobrama amblycephala,Cultrinae,2n=48),及其杂交三倍体后代作为研究对象,利用高通量测序手段获取了0.229亿reads,总共42.23Gbp数据.研究中,总共获取了157,878条拼接片段,其中注释到的基因数目为15,444个.然后,检测了杂交三倍体相对于二倍体父母本表达量发生变化的情况,确定了三倍体鱼中剂量补偿机制的存在,它导致了三倍体表达量下降到二倍体水平.在这种情况下,还观察到了新基因的出现和表达沉默的现象.之后,基于三倍体后代与二倍体父母本相对表达量情况,建立了新的模型来确定部分同源序列表达的偏向方向和程度的情况.结果表明,在三倍体子代中,全基因表达水平是偏向于母本草鱼表达的情况.部分同源表达的可选性调控表明在杂交三倍体中的转录网络是由调控和表观遗传共同作用的.进一步而已,生长相关基因的表达模式研究为探究三倍体的生长性状和潜在机制关系提供了重要的途径.三倍体独特的调控模式研究表明了基因组在开始融合阶段会导致多样化表达模式的出现,这将提高三倍体对环境的适应能力.