虎尾海马全基因组破译

　　中科院南海海洋研究所、德国康斯坦茨大学、华大基因和新加坡A*STAR研究院联合破译了虎尾海马的全基因组。有关研究成果日前以封面文章的形式发表在《自然》杂志上。

　　海马隶属于海龙科。与其他硬骨鱼不同，海马呈现高度特殊的形态，例如头部前方具有管状长嘴，无腹鳍和尾鳍，尾端卷曲，全身覆盖硬骨骼，没有鳞片等。另一个特殊的点在于其雄性育儿及性别角色逆转，即雌性海马将卵子放入雄性海马的育儿袋中，雄性海马通过育儿袋孵化胚胎直到分娩。研究发现，在已测定全基因组的硬骨鱼中，海马的进化速率是最快的。虽然有关机制还不太清楚，但是较高的进化速率会促进具有新功能及更高效蛋白的海马的出现，这些进化可能与其特殊的体型有关。另外，和斑马鱼等其他硬骨鱼相比，海马丢失了大量的顺式调控元件，这些缺失可能在海马的演化革新中发挥重要作用。

　　雄性育儿在海马和海龙中是一种独特的进化机制。研究人员分析了虾红素金属蛋白酶中的C6AST基因家族，包括孵化酶、高绒毛膜酶及低绒毛膜酶，它们能够引起卵膜溶解，与鱼类的胚胎孵化相关。在虎尾海马中，共找到6个虾红素基因，与其他硬骨鱼相比发生了显著扩张，其中有5个虾红素基因在怀孕中期及后期的雄性海马育儿袋中高度表达，因此推测它们可能与海马特殊的繁殖方式有关。