2025年7月3日，南昌大学生命科学学院联合赣州市畜牧水产研究所、九江市农业科学院，在Nature旗下《Scientific Data》（JCR一区，最新IF=6.9）上在线发表了题为《Chromosome-level genome assembly and annotation of Spinibarbus caldwelli》的研究论文，首次公布了光倒刺鲃的染色体水平参考基因组。我省名特优水产品体系首席专家团队成员张万昌副教授和洪一江教授为论文通讯作者，在读研究生范紫嫣为论文第一作者。 光倒刺鲃（Spinibarbus caldwelli），俗称刺鲃、将军鱼、军鱼、光鱼等，是一种分布于长江中下游及其邻近流域的重要淡水经济鱼类。江西省是刺鲃重要的种质资源保护区和主养区域，拥有包括桃江刺鲃国家级水产种质资源保护区（赣州）、昌江刺鲃国家级水产种质资源保护区（景德镇）和修水源刺鲃国家级水产种质资源保护区（九江）等三个国家级保护区。目前，我国刺鲃年养殖产量维持在5-6万吨，商品鱼塘头价常年维持在每斤22-26元，是经济价值较高的优良水产品种。我省赣南和赣东地区一直都有养殖刺鲃的传统，目前已经形成一定养殖规模，年产量约1.2-1.5万吨。该鱼也在我国南方地区如浙江、福建、广东、广西等地区有推广养殖。然而，关于该物种的遗传资源与分子研究基础仍缺乏相关报道。近日，南昌大学水产研究团队利用PacBio HiFi高精度长读测序技术和Hi-C染色体构象捕获技术，成功组装并注释了光倒刺鲃的高质量参考基因组。
图1 光倒刺鲃（Spinibarbus caldwelli）实物图 1 刺鲃基因组组装与注释 研究团队整合PacBio、HiFi、Illumina短读长及Hi-C测序数据，构建了组装大小为1.77 Gb的刺鲃染色体水平基因组。其中contig N50为24.27 Mb，scaffold N50为35.29 Mb。Hi-C辅助组装后，99.14%的序列被锚定至50条染色体，展示出高度的组装连续性与完整。 BUSCO分析显示，刺鲃基因组的完整度为99.14%，Illumina比对覆盖率达99.49%。此外，基因组中约49.41%的序列为重复元件，包括DNA转座子、LINE、LTR等。通过综合的结构注释与功能注释流程，共预测出51,505个蛋白编码基因，其中46,782个（90.83%）获得了功能注释。
图2 光倒刺鲃（Spinibarbus caldwelli）染色体水平的基因组组装和注释
2 光倒刺鲃与中华刺鲃的基因组共线性分析 文章还进一步对光倒刺鲃与中华倒刺鲃（S. sinensis）进行了染色体水平的共线性比较分析。结果显示两者在大多数染色体上具有良好的同源性与结构一致性，表明两个刺鲃物种在基因组结构上高度保守，为今后开展鲤科鱼类系统发育、种质资源挖掘等研究提供了重要参考。
图3光倒刺鲃与中华倒刺鲃的基因组共线性
该研究不仅填补了光倒刺鲃基因组资源的空白，也为光倒刺鲃系统发育、分子标记开发、良种选育及野生资源保护提供了坚实的数据基础。同时，研究成果也有望助力建立刺鲃种质资源库，为推动江西地方特色鱼类产业的高质量发展提供科技支撑。 本研究受到江西省渔业种业联合育种攻关项目（JXNY202207）、赣州市刺鲃种质资源保护与利用项目（gsnz2023-30）、景德镇水利枢纽对昌江刺鲃种群资源量及其繁殖规模动态变化项目(NCUCQYJY-HX-2024-4)等资助。 论文链接：https://doi.org/10.1038/s41597-025-05469-9。 |
