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本论文从基因组学的角度,利用比较基因组学的方法对部分类群的鱼类进行了适应性进化分析。 首先,我们对真骨鱼类物种爆发的基因组学基础进行了分析。一,我们从谱系特异基因的角度分析了真骨鱼类的物种爆发。我们利用比较基因组学方法鉴定到了两组基因:135个真骨鱼类谱系特异基因和66个斑马鱼物种特异基因。与进化上保守的基因相比,谱系特异基因具有如下特征:序列长度短,外显子数目少,GC含量高,并且表达的基因数目少。另外谱系特异基因在斑马鱼的基因组上染色体分布是不均匀的。起源分析显示基因复制产生了大部分的谱系特异基因。时空表达谱分析表明:1)谱系特异基因更倾向于在大脑及性腺中表达;2)更倾向于在胚胎发育晚期及幼鱼早期阶段高表达。功能聚类分析的结果表明,真骨鱼类谱系特异基因显著富集于跟免疫反应相关的功能中。二,我们从谱系特异miRNA的角度分析了真骨鱼类的物种爆发。我们利用比较基因组学的方法一共鉴定到44个真骨鱼类谱系特异的miRNA。序列变异分析表明真骨鱼类谱系特异miRNA的序列变异显著高于进化上极度保守的miRNA,并且这些差异主要来自于miRNA前体的loop区域。我们预测了真骨鱼类谱系特异miRNA的靶基因,并发现真骨鱼类谱系特异miRNA的靶基因的SNP密度显著低于进化上极度保守miRNA的靶基因以及真骨鱼类谱系特异miRNA的非靶基因的SNP密度。表达谱分析显示真骨鱼类谱系特异miRNA的靶基因显著富集于早期胚胎阶段并且表达范围更广。最后功能富集分析表示真骨鱼类谱系特异miRNA的靶基因参与了多种生物学功能,并且显著富集于免疫反应。 其次,我们分析了裂腹鱼类适应青藏高原极端环境的基因组学基础。我们使用转录组测序技术获得了厚唇裸重唇鱼多个组织大量的蛋白质编码基因序列,并利用这些序列分析裂腹鱼类对于高原适应性的遗传学机制。我们一共组装得到了66,105条unigene序列,其中有7,232条序列在斑马鱼中能够找到直系同源基因。我们在厚唇裸重唇鱼和斑马鱼分歧之后鉴定到了至少350个基因丢失和41个基因获得事件。我们在厚唇裸重唇鱼、斑马鱼、红鳍东方鲀、青鳉和斑点雀鳝五个物种中得到6,324个直系同源基因,对这些直系同源基因的分析显示在厚唇裸重唇鱼中整体发生了显著的加速进化,并且只有厚唇裸重唇鱼比祖先物种有升高的Ka/Ks值。许多参与低氧反应和能量代谢的功能分类在厚唇裸重唇鱼中发生了快速进化。发生快速进化以及受到正选择的基因同样显著富集于低氧反应与能量代谢中。 最后,我们对鱼类雌雄性别差异的基因组学基础进行了分析。我们首先使用RNA-seq数据对斑马鱼中的雌雄性别差异表达基因进行了鉴定,然后分析了雌雄性别差异表达基因的进化。我们发现,在鱼类中雄性高表达基因与雌性高表达基因均发生了快速进化。另外,我们的结果显示雄性高表达基因与雌性高表达基因均呈现出显著降低的最优密码子使用频率现象。在排除了基因表达水平、基因长度以及碱基突变偏倚的影响后,我们认为很可能是因为选择压力的不同导致了雌雄性别差异表达基因具有降低的最优密码子使用频率。斑马鱼中雄性高表达基因与雌性高表达基因均加速进化的现象可能与斑马鱼特殊的繁殖与交配行为有关。时空表达谱分析表明雄性高表达基因与雌性高表达基因的表达更特异,有更低的功能多效性和更少的功能,从而放松了对它们的功能限制。功能富集分析表明雄性高表达基因限制富集于与雄性相关的功能中,而雌性高表达基因则富集到相对广泛的功能中,与时空表达谱分析的结果保持一致。