青鱼、草鱼、鲢鱼和鳙鱼合称“四大家鱼“，作为中国四大主要的淡水养殖鱼类，不仅是国内重要的渔业资源，也在全球养殖行业中占据显著地位。这些鱼类不仅因其在江湖洄游和产漂流性卵方面的独特性而受到关注，而且因其栖息习性的多样性，能有效利用水体的不同层次食物资源，实现生态上的和谐共存。加之它们快速的生长速度和较大的体型，使得四大家鱼成为了中国乃至全球养殖业中的重要品种。
近日，Science China Life Sciences Letter栏目发表中国科学院水生生物研究所何舜平研究员团队题为“Genomics features for adaptation and evolutionary dynamics of four major Asian domestic carps”的文章，揭示了鲤形目染色体的动态演化过程，并揭示了四大家鱼在食性分化和生态位适应性进化中的遗传机制，阐明了它们如何在长期的进化过程中适应不同的生态环境，从而促进了食性和生态位的多样化。这一发现为理解鲤形目鱼类在复杂生态系统中的生存和演化策略提供了重要的遗传学视角。
该研究利用先进的测序技术，成功组装了迄今为止品质最高的四大家鱼的染色体水平基因组。通过对这些基因组的详细比较，研究揭示了它们的进化历史，指出四大家鱼展现出相似的基因组特征和进化速率，并且它们起源于同一祖先物种。此外，研究还深入分析了鲤形目鱼类染色体的动态演化过程。研究发现，在鲤形目中，物种的染色体经历了频繁的分裂和融合事件，以及染色体数目的加倍现象。这些复杂的染色体演化过程共同促成了鲤形目鱼类独特的物种多样性和广泛的适应性。这一发现不仅在基因组科学领域具有重要意义，也为理解鲤形目鱼类的生物多样性和进化机制提供了新的视角。
进一步研究发现，基因组结构的变异及其相关功能基因在四大家鱼间的差异分化中扮演着关键角色。研究识别出了一系列影响这些鱼类的关键功能基因的结构变异。这些功能基因与鱼类的生长发育、食性偏好、消化系统功能以及行为反应等多个方面密切相关。此外，研究还发现了与四大家鱼的生长和能量供应相关的正选择基因及扩张基因家族。这些发现不仅阐释了四大家鱼在生态适应和食性选择上的遗传基础，也为未来深入研究近缘物种间的生态和进化差异奠定了基础。因此，通过这些研究成果，我们可以更好地理解基因组层面的变异如何影响鱼类的生物学特性。这些知识对于养殖业的改良、物种的保护、以及生物多样性的维护具有重要意义，为未来的研究和应用提供了宝贵的遗传信息和理论支持。
中国科学院水生生物研究所博士生王成和青年研究员杨连东为论文第一作者，何舜平研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会等项目资助。
