Chromosome-Level Genome Reveals the Origin of Neo-Y Chromosome in the Male Barred Knifejaw Oplegnathus fasciatus

Abstract

The barred knifejaw, Oplegnathus fasciatus, is characterized by an X1X2Y system with a neo-Y chromosome for males. Here, a chromosome-level genome was assembled to investigate the origin of neo-Y chromosome to the male O. fasciatus. Twenty-three chromosomes corresponding to the male karyotypes were scaffolded to 762-Mb genome with a contig N50 length of 2.18 Mb. A large neo-Y chromosome (Ch9) in the male O. fasciatus genome was also assembled and exhibited high identity to those of the female chromosomes Ch8 and Ch10. Chromosome rearrangements events were detected in the neo-chromosome Ch9. Our results suggested that a centric fusion of acrocentric chromosomes Ch8 and Ch10 should be responsible for the formation of the X1X2Y system. The high-quality genome will not only provide a solid foundation for further sex-determining mechanism research in the X1X2Y system but also facilitate the artificial breeding aiming to improve the yield and disease resistance for Oplegnathus.

La mandíbula barrada, Oplegnathus fasciatus, se caracteriza por un sistema X1X2Y con un cromosoma neo-Y para los machos. Aquí, se ensambló un genoma a nivel de cromosoma para investigar el origen del cromosoma neo-Y en el macho O. fasciatus. Se andamiaron veintitrés cromosomas correspondientes a los cariotipos masculinos al genoma de 762 Mb con una longitud de contig N50 de 2,18 Mb. También se ensambló un gran cromosoma neo-Y (Ch9) en el genoma masculino de O. fasciatus y mostró una alta identidad con los de los cromosomas femeninos Ch8 y Ch10. Se detectaron eventos de reordenamiento cromosómico en el neocromosoma Ch9. Nuestros resultados sugirieron que una fusión céntrica de los cromosomas acrocéntricos Ch8 y Ch10 debería ser responsable de la formación del sistema X1X2Y. El genoma de alta calidad no solo proporcionará una base sólida para una mayor investigación del mecanismo de determinación del sexo en el sistema X1X2Y, sino que también facilitará la reproducción artificial con el objetivo de mejorar el rendimiento y la resistencia a enfermedades de Oplegnathus.