图表示团头鲂(♀)×黄尾密鲴(♂)形成的两种不同倍性杂交子代及其双亲本精巢转录组中10057个基因表达聚类热图
杂交可以将不同物种的基因组组合,是新物种形成及生物多样性的驱动力之一。目前,有关异源多倍体动物在异源基因组组合后同源基因表达模式的研究非常少。作者实验室以团头鲂(Megalobrama amblycephala, 2n= 48)为母本,以黄尾密鲴(Xenocypri davidi Bleeker, 2n =48)为父本进行杂交,获得了异源二倍体鱼(2n=48)和异源三倍体鱼(3n=72)子一代。本研究利用高通量测序技术获得了异源二倍体鱼、异源三倍体鱼及其双亲的精巢转录组。通过对子代和亲本10057个同源基因的表达水平分析,发现两种不同倍性杂交子代和双亲间的差异表达基因数目极度不对称。进一步研究发现,两种不同倍性杂交子代中的同源基因的表达水平与双亲相比都更偏向于母本团头鲂;且这些表达水平偏向于母本的基因均富集于Signal transduction,Cell communication,Development process等信号通路上。此外,异源三倍体鱼精巢组织中同源基因的表达水平降低至二倍体状态,表明存在剂量补偿效应。本研究揭示了团头鲂(♀)× 黄尾密鲴(♂)形成的两种不同倍性杂交子代在异源基因组组合后,同源基因的表达呈现出了母性效应和剂量补偿效应,该研究为异源多倍体的杂种优势分子机制的探究提供了参考价值。
该研究成果近日以“Asymmetric expression patterns reveal a strong maternal effect and dosage compensation in polyploid hybrid fish”为题,发表在BMC genomics上(2018,19:517)。该文第一作者为李武辉博士,通讯作者为刘少军教授。