虎尾海馬全基因組破譯

　　中科院南海海洋研究所、德國康斯坦茨大學、華大基因和新加坡A*STAR研究院聯合破譯了虎尾海馬的全基因組。有關研究成果日前以封面文章的形式發表在《自然》雜志上。

　　海馬隸屬于海龍科。與其他硬骨魚不同，海馬呈現高度特殊的形態，例如頭部前方具有管狀長嘴，無腹鰭和尾鰭，尾端卷曲，全身覆蓋硬骨骼，沒有鱗片等。另一個特殊的點在于其雄性育兒及性別角色逆轉，即雌性海馬將卵子放入雄性海馬的育兒袋中，雄性海馬通過育兒袋孵化胚胎直到分娩。研究發現，在已測定全基因組的硬骨魚中，海馬的進化速率是最快的。雖然有關機制還不太清楚，但是較高的進化速率會促進具有新功能及更高效蛋白的海馬的出現，這些進化可能與其特殊的體型有關。另外，和斑馬魚等其他硬骨魚相比，海馬丟失了大量的順式調控元件，這些缺失可能在海馬的演化革新中發揮重要作用。

　　雄性育兒在海馬和海龍中是一種獨特的進化機制。研究人員分析了蝦紅素金屬蛋白酶中的C6AST基因家族，包括孵化酶、高絨毛膜酶及低絨毛膜酶，它們能夠引起卵膜溶解，與魚類的胚胎孵化相關。在虎尾海馬中，共找到6個蝦紅素基因，與其他硬骨魚相比發生了顯著擴張，其中有5個蝦紅素基因在懷孕中期及后期的雄性海馬育兒袋中高度表達，因此推測它們可能與海馬特殊的繁殖方式有關。