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生命与海洋科学学院石琼特聘教授团队在生物学top期刊International Journal of Biological Macromolecules（影响因子7.7）上发表题为“Genomics comparisons provide new insights into the evolution of karyotype and body patterns in Anguilliformes species”的研究论文。
鳗鲡目鱼类在生态学和生物进化研究中具有重要地位。它们长相奇特，譬如体长条、圆筒形，无腹鳍，皮肤光滑且少鳞或无鳞，鳃孔狭窄，一些海水鳗甚至没有胸鳍（图1）。此外，鳗鲡目鱼类的染色体数目呈现多样性，通常海水鳗拥有21对染色体（Zhang K.et al.,Scientific Data, 2023, 10:501），而淡水鳗只有19对染色体（图3左）。因此，鳗鲡目为深入研究鱼类的体型及染色体核型进化提供了理想材料。但目前相关研究还极其缺乏。
图1 代表性鳗鲡目鱼类
本研究首次预测与构建了鳗鲡目鱼类的祖先染色体核型，并对海水鳗（裸胸鳝为代表）和淡水鳗（美洲鳗、欧洲鳗与日本鳗）进行全基因组比对分析（图2）。结果显示，淡水鳗的5号染色体断裂，其中一部分单独形成了海水鳗的第17号染色体，剩下的一部分则融合到2号染色体上；但这一重排现象并未产生染色体条数的变化。然而，淡水鳗的2号和3号染色体分别对应裸胸鳝的10和20号、14和18号各两条染色体，这使得裸胸鳝染色体总数比淡水鳗多出2条，从而最终导致裸胸鳝拥有更多的21对染色体。
图2 鳗鲡目鱼类的染色体共线性及重排分析
图3 鱼类Hox基因家族的基因组分布与比较
Hox和tbx两个基因家族与鱼类鳍条发育密切相关。分析发现，海水鳗（无胸鳍）基因组中某些Hox基因（如HoxB9β和HoxD13）发生丢失，并且特定tbx基因（tbx5）出现变异(图3)，这些可能是鳗鲡目鱼类胸鳍退化的关键因素。
鳗鲡目鱼类在进化过程中，体表无鳞或有极少且退化的鳞片。鳗鲡目和其它具有正常鳞片的硬骨鱼类之间，存在某些参与鳞片形成的基因差异。其中，SCPP基因家族编码一系列富含P/Q的分泌型钙结合磷蛋白，参与骨骼矿化以及牙齿和鳞片形成。研究结果表明，鳗鲡目鱼类的SCPP基因数目明显较少（图4），推测某些特定SCPP基因的缺失可能与鳗鲡目鱼类鳞片极度减少现象相关。总之，本研究为鳗鲡目鱼类染色体核型及体型进化的分子机制提供了新见解。
图4 代表性鱼类中SCPP基因家族的基因组分布及比较
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为第一完成单位，生命与海洋科学学院助理教授张凯为论文第一作者，特聘教授石琼和张凯为论文共同通讯作者。内江师范学院副教授吕云云、广东省农业技术推广中心主任吴锦辉及苹果版bd
助理教授卞超参与论文发表。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.142504
