基于转录组学的瓦氏雅罗鱼高碱适应机制研究

雅罗鱼是我国东北和西北地区常见的鲤科鱼类，对高盐碱水体具有较强的适应能力，其中尤以内蒙古自治区达里诺尔湖的瓦氏雅罗鱼（Leuciscus waleckii Dybowski）为最，该湖泊中的瓦氏雅罗鱼可以在pH值高达9.6的极端碱水环境中自由生存和繁衍，因而受到广泛的关注，但是，我们目前对于此特殊极端环境下的瓦氏雅罗鱼的高碱适应机制还是知之甚少。为解析达里诺尔湖瓦氏雅罗鱼高碱耐受机制，本研究拟从转录组研究入手，对达里诺尔湖高碱环境中和临近淡水环境中自然生存的瓦氏雅罗鱼进行RNA深度测序和转录组比较严峻，从功能基因表达层次揭示达里诺尔瓦氏雅罗鱼种群高碱胁迫环境下的表达谱特性，挖掘与其耐碱性状相关的功能基因并解析其调控机理，为我国鲤科鱼类耐盐碱育种研究提供必要的参考。

本研究选取达里诺尔湖高碱水体中的瓦氏雅罗鱼和刚更诺尔淡水水体中的瓦氏雅罗鱼，使用RNA-Seq技术进行转录组深度测序，利用生物信息学技术进行转录组序列的拼接和注释等分析，作为后继分析的参考序列，并且构建了瓦氏雅罗鱼转录组数据库和在线网站；然后对来自高碱水体和淡水水体的瓦氏雅罗鱼进行高通量RNA-Seq获取转录组标签，随后采用生物信息学手段将这些标签比对到前期获得的瓦氏雅罗鱼转录组参考序列上获得表达谱数据，再应用统计学方法对耐盐碱性状差异显著的瓦氏雅罗鱼表达谱进行比较研究，揭示达里诺尔湖瓦氏雅罗鱼种群耐盐碱，尤其是耐高碱水质性状相关的功能基因和其调控通路，在转录组水平上揭示性状差异背后的功能基因基础。 此外，课题组还利用分子进化分析手段，筛选出一批受到强正向选择压力的功能基因，这些基因与瓦氏雅罗鱼适应性进化具有强相关性。.本项目三年来发表论文4篇，包括SCI论文3篇，核心期刊1篇，相关研究成果曾于2013年10月被《中国科学报》报道；本项目共培养中青年带头人1名，培养研究生2名，项目负责人获得国家自然科学基金优秀青年基金资助，荣获第十七届茅以升北京青年科技奖，两名研究生分别获得国家奖学金和辽宁省优秀研究生毕业论文奖。