日前，由中国水产科学研究院黄海水产研究所联合国际研究团队，完成了迄今为止最大动物基因组参考序列——南极磷虾基因组组装，并揭示了南极磷虾适应极端环境和群体历史演化的分子基础。北京时间3月3日国际学术期刊《细胞》在线发表了该研究成果。
研究团队对南极磷虾开展了高深度的基因组测序、组装和分析，构建了迄今为止地球上最大的动物基因组参考序列，其大小为48Gb，约为人类基因组的16倍，并发现南极磷虾基因组中重复序列含量高达92.45%，这也是目前为止已报道的基因组重复序列含量最高的物种。
据文章共同通讯作者、华大生命科学研究院主任范广益介绍，南极磷虾是南极洲生态系统里的关键物种，它体长3至5厘米，体重一般不超过2克，却是地球上已知生物量最大的动物。其基因组约为人类基因组的16倍，且具有高重复的特征，因此，基因组组装是阻碍该物种组学研究突破的最大挑战。本研究构建了约48GB的南极磷虾基因组序列，这是迄今为止最大的动物基因组参考序列，比已发表的超大基因组非洲肺鱼和澳大利亚肺鱼大20%至30%。
南极磷虾的生命力很顽强，不仅能适应南极恶劣的极昼极夜环境，还极其抗饿，能在度过南极严苛且漫长的冬天时，利用脱壳生长的方式，进行负生长。研究结果显示，具有代表性的蜕壳和能量代谢相关基因在冬、夏季显著差异的表达水平，与之前有关南极磷虾越冬策略和相关生理变化的研究结果一致。这表明，蜕壳和能量代谢相关基因的改变是南极磷虾对南大洋不稳定食物供应的适应。
同时，研究结果也显示，南极磷虾可能已经进化出由昼夜节律系统控制的身体适应和行为模式，有助于它们在低温和剧烈变化的光照条件下保存能量并生存。而分布在不同的区域南极磷虾，其遗传序列组成没有明显区别，这就意味着不同地域群体之间没有实质性差异。但是，南极磷虾的遗传分化仍会受其所在环境的影响。
研究人员还发现，气候变化影响着南极磷虾种群的规模。虽然在大尺度上，基于基因组数据的推论与历史气候变化相对应，但是温度对南极磷虾的影响非常复杂，仍很难预测快速的气候变化对南极磷虾的影响。
（文章来源：光明网、北青网）