课题基金 / 基金详情

极端碱性环境中硬骨鱼类碳酸酐酶基因的适应性进化和遗传机制研究

批准号:
31872561
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
徐鹏
依托单位:
学科分类:
水产生物遗传育种学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
濮菲、吴怡迪、陈葆华、周志雄、陈琳、孔胜楠

项目摘要

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项目成果

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中文摘要
碳酸盐碱性是淡水鱼类在盐碱水域的主要环境胁迫因子,对水产养殖业发展具有重要影响。在前期研究中,我们发现碳酸酐酶编码基因在瓦氏雅罗鱼适应极端碳酸盐碱性环境的适应性进化中受到了强烈选择。碳酸酐酶是生物体内CO2水合反应的关键催化酶,对水生生物维持酸碱平衡具有重要作用。为了深入解析碳酸酐酶基因在硬骨鱼类适应碳酸盐高碱环境的遗传基础,本项目拟以达里诺尔湖生存的瓦氏雅罗鱼为材料,通过分子系统学分析、扩增子测序、遗传变异位点挖掘和等位基因频率比较分析等手段,筛选定位与碳酸盐碱性环境适应性相关的碳酸酐酶基因、遗传变异位点和效应等位基因,并解析其功能调节机制;同时,在相似碱性生境的青海湖裸鲤等鱼类中针对碳酸酐酶基因开展等位基因频率分析,验证可能的趋同进化位点和分子调节机制。这些研究不仅有助于我们深入地解析硬骨鱼类适应极端碱性环境的适应性进化分子机制,同时还将为适应盐碱水域养殖的鱼类新品种选育提供重要参考。
英文摘要
Carbonic alkalinity is the key environmental stress factor to freshwater fish inhabiting saline-alkaline water and impacts aquaculture development substantially. Previously, we recognized significant selective pressure and selective sweeps in the genome regions encoding carbonic anhydrase in Leuciscus waleckii inhabiting extreme carbonate alkalinity. Carbonic anhydrases are key enzymes that catalyze the rapid interconversion of carbon dioxide and water to bicarbonate and protons, which play crucial role for acid-base regulation in aquatic organisms. To further explore the genetic diversity and adaptive mechanism underlying the alkaline adaptation in teleost, we propose genetic and evolutionary studies on carbonic anhydrase gene family in Leuciscus waleckii, including phylogenetic analysis, amplicon re-sequencing, genetic variation identification, allele frequency analysis, etc. The carbonic anhydrase genes and the causative alleles will be screened and identified underlying the carbonate alkalinity adaptation, and allelic specific gene function and genetic mechanism will by studied. The result will be also validated independently in some other teleost species inhabiting similar carbonate alkaline environment for investigating potential convergence evolution on carbonic anhydrase genes. The results will provide comprehensive understanding on adaptive evolution of teleost under carbonic alkaline pressure, and provide valuable genetic resource for selective breeding of alkaline resistant fish.
碳酸盐碱性是淡水鱼类在盐碱水域的主要环境胁迫因子,对水产养殖业发展具有重要影响。在前期研究中,我们发现碳酸酐酶编码基因在瓦氏雅罗鱼适应极端碳酸盐碱性环境的适应性进化中受到了强烈选择。碳酸酐酶是生物体内CO2水合反应的关键催化酶,对水生生物维持酸碱平衡具有重要作用。为了深入解析碳酸酐酶基因在硬骨鱼类适应碳酸盐高碱环境的遗传基础,本项目以达里诺尔湖生存的瓦氏雅罗鱼为材料,通过分子系统学分析、扩增子测序、遗传变异位点挖掘和等位基因频率比较分析等手段,筛选定位与碳酸盐碱性环境适应性相关的碳酸酐酶基因、遗传变异位点和效应等位基因,并解析其功能调节机制;同时,在相似碱性生境的青海湖裸鲤等鱼类中针对碳酸酐酶基因开展等位基因频率分析,验证可能的趋同进化位点和分子调节机制。这些研究不仅有助于我们深入地解析硬骨鱼类适应极端碱性环境的适应性进化分子机制,同时还将为适应盐碱水域养殖的鱼类新品种选育提供重要参考。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
The genome-wide identification and adaptive evolution of slc9 genes in Leuciscus waleckii under extremely alkaline conditions
极碱性条件下瓦氏雅罗鱼slc9基因的全基因组鉴定及适应性进化
DOI: 10.1016/j.gene.2022.146769
发表时间: 2022
期刊: Gene
影响因子: 3.5
作者: [Yang Junyi, Zhou Zhixiong, Pu Fei, Zhou Tao, Xu Peng]
通讯作者: Xu Peng
The neuropeptide Y receptor gene repository, phylogeny and comparative expression in allotetraploid common carp.
异源四倍体鲤鱼神经肽Y受体基因库、系统发育及比较表达
DOI: 10.1038/s41598-022-13587-2
发表时间: 2022-06-08
期刊: Scientific reports
影响因子: 4.6
作者: []
通讯作者:
Genome-wide identification, evolution, and mRNA expression of complement genes in common carp (Cyprinus carpio)
鲤鱼 (Cyprinus carpio) 补体基因的全基因组鉴定、进化和 mRNA 表达。
DOI: 10.1016/j.fsi.2019.11.032
发表时间: 2020-01-01
期刊: FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
影响因子: 4.7
作者: [Lv, Hongzao, Zhou, Tao, Xu, Peng]
通讯作者: Xu, Peng
Chromosome-level genome of Poropuntius huangchuchieni provides a diploid progenitor-like reference genome for the allotetraploid Cyprinus carpio
黄楚池孔雀的染色体水平基因组为异源四倍体鲤鱼提供了二倍体祖先样参考基因组
DOI: 10.1111/1755-0998.13365
发表时间: 2021-03-04
期刊: MOLECULAR ECOLOGY RESOURCES
影响因子: 7.7
作者: [Chen, Lin, Li, Bijun, Xu, Peng]
通讯作者: Xu, Peng
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    大黄鱼刺激隐核虫抗性性状的遗传解析及抗虫育种分子基础研究
    • 批准号:
      U21A20264
    • 项目类别:
      --
    • 资助金额:
      260.00万元
    • 批准年份:
      2021
    • 负责人:
      徐鹏
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金