上海海洋大學中華絨螯蟹基因組與斷肢再生研究取得進展

近日，上海海洋大學水產與生命學院王成輝教授團隊，聯合學院李晨虹教授、德國波茨坦大學Michael Hofreiter教授、美國內布拉斯加大學奧馬哈分校呂國慶教授等研究人員，利用第三代測序技術結合BioNano光學圖譜和Hi-C高通量染色體構象捕獲技術進行了長江水系中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)的全基因組測序和組裝，獲得了染色體水平的精細基因組圖譜。組裝的中華絨螯蟹基因組大小為1.67 Gb，覆蓋其基因組大小的94.4%(1.77 Gb)，其中Scaffold N50為16.98 Mb，Contig N50為717.3 kb，共鑒定出20 286個蛋白編碼基因。

中華絨螯蟹具有獨特的斷肢再生現象，開展其斷肢再生研究具有重要的研究意義和產業應用價值。該研究進行了比較基因組學分析，鑒別出節肢動物特有的基因和基因家族。斷肢再生不同發育時期的比較轉錄組和基因共表達分析發現，Innexin基因家族在中華絨螯蟹斷肢再生的早期發揮重要的分子信號傳導作用，其中Innexin2基因在斷肢后1 d內特異表達上調，且通過調控mTORC1信號通路和免疫應答反應介導中華絨螯蟹的斷肢再生過程。

該研究還發現中華絨螯蟹斷肢再生早期受表觀遺傳學的調控，其中SMYDA基因家族只存在于節肢動物，在中華絨螯蟹斷肢早期下調表達而在肢芽生長時期表達恢復至未斷肢時的水平。進一步分析發現,該基因家族還在中華絨螯蟹從大眼幼體到仔蟹的變態過程中整體差異表達，表明節肢動物特異的SMYDA基因家族在中華絨螯蟹涉及明顯形態發生如變態、再生的生物學過程中發揮重要的表觀修飾作用。

該研究為開展中華絨螯蟹的分子育種提供了重要的基因組資源和平臺，為提升養殖生產與管理水平提供了有益指導。相關成果“Omics data unveil early molecular response underlying limb regeneration in the Chinese mitten crab,Eriocheirsinensis”發表在ScienceAdvances。