近日，我院教师联合深圳大学、中国科学院水生生物研究所和比利时根特大学在国际权威期刊《Advanced Science》（中国科学院分区1区，综合类Top期刊，影响因子14.1）上发表研究论文《Subgenome Partitioning and Polyploid Genome Evolution in the Loach Family Botiidae （Order Cypriniformes）》。我院教师吕云云与李燕平为论文共同第一作者，吕云云、谢碧文与王永明为共同通讯作者。该论文深入揭示了鲤形目（Cypriniformes）鳅科（Botiidae）鱼类的多倍体基因组演化机制，特别是对中华沙鳅（Sinibotia superciliaris）和花斑副沙鳅（Parabotia fasciatus）进行了系统的比较基因组学分析。

全基因组重复（WGD）是物种多样性和适应性进化的重要驱动力。鲤形目鱼类（包括常见的鲤鱼、金鱼和沙鳅等）经历了独特的第四轮全基因组加倍事件，形成了多个多倍体类群。然而，目前对鲤形目中鳅科鱼类多倍体基因组演化的认识仍相对不足。

针对这一科学问题，研究团队成功构建了中华沙鳅（Sinibotia superciliaris）和宽体沙鳅（Sinibotia reevesae）的高质量染色体水平基因组（均为四倍体），以及二倍体花斑副沙鳅（Parabotia fasciatus）的基因组。结合其他已发表鲤形目物种基因组，共整合20种鲤形目物种进行了基因组层面的系统比较分析。结果表明，中华沙鳅与宽体沙鳅均为异源四倍体，其基因组来源于两个不同二倍体祖先的杂交融合。在本研究中团队创新性地开发了一种名为“M3方法”的亚基因组拆分技术，能够快速、便捷、准确地识别多倍体物种中的亚基因组，无需依赖双亲参考基因组。应用该技术成功划分了两个沙鳅物种的亚基因组，其中中华沙鳅和宽体沙鳅的其中的一个亚基因组在进化过程中发生了显著收缩。在追溯WGD时间与关键基因方面也取得了一些重要结论，如鲤形目多倍体物种的形成时间跨度较大（约6000万年前至900万年前），识别出了多个受到正向选择的关键基因，这些基因可能参与鳅科鱼类多倍体基因组的稳定性维持。

该研究深入解析了鳅科鱼类多倍体的起源与亚基因组演化历程，不仅为理解鲤形目鱼类的进化历史提供了新视角，也为揭示脊椎动物全基因组加倍后基因组的重塑与功能分化规律提供了重要依据。所开发的M3方法以及构建的高质量基因组资源，将为未来鱼类遗传学与演化生物学研究提供有力的工具和数据支撑。该研究以内江师范学院为第一单位，受到了内江师范学院基因组学创新研究团队项目的支持。

（文/图：吕云云；初审一校：徐静；复审二校：覃川杰；终审三校：张楠）