不同于哺乳动物已经明显分化的异型性染色体,大多数鱼类的性染色体仍处于分化的早期阶段,其多样的性染色体往往是独立演化而来并且其性别存在较高的可塑性。但由于准确区分并组装分化程度较低的X和Y染色体存在较大难度,目前仅有少数物种的Y染色体序列被组装出来,阻碍了我们对早期性染色体演化及鱼类性别可塑性的认识。黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco）,核型为2n=52,是我国的一种重要的淡水经济鱼类。随着YY雄鱼和XX伪雄鱼的成功培育,使得黄颡鱼成为理想的研究材料。鉴于此,本研究进行了黄颡鱼基因组组装、性染色体及性别决定区间的定位、性染色体的比较和演化以及性染色体三维结构的研究,取得主要结果如下:1.黄颡鱼基因组的组装和比较基因组分析根据Illumina测序数据评估出XX和YY黄颡鱼基因组杂合度分别为0.45%和0.40%。然后使用Illumina、Pac Bio测序技术和Hi-C技术,结合Flye和wtdbg2两种组装方法,组装出了高质量的黄颡鱼XX和YY参考基因组,并分别将98.81%和99.29%的序列锚定到26条染色体,之后通过共线性分析验证了组装的准确度。最终得到的XX和YY基因组大小分别为712.23Mb和712.07Mb,contig N50分别为3.16Mb和2.95Mb,scaffold N50分别为27.16Mb和27.04Mb,并且碱基准确度均高于99.99%。之后,结合De novo预测、同源蛋白注释及转录组注释三种方法注释出黄颡鱼基因组23,998个蛋白编码基因,通过BUSCO评估基因组的组装完整度高达98.8%。通过系统发育分析,明确了黄颡鱼的演化位置,黄颡鱼与同属鲶形目的斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus）的分歧时间为81.9个百万年前。2.黄颡鱼性染色体及性别决定区域的定位使用20条XX雌鱼构建了XX混池,20条YY雄鱼构建了YY混池。通过对XX和YY混池进行测序分析,得到了3,001个雄性特异的SNP和2,285个雄性特异的INDEL。通过对性别特异的SNP进行富集以及FST分析,确定了黄颡鱼的2号染色体为X/Y染色体,X染色体的25.8-26.2Mb及Y染色体的25.5-25.9Mb位于长臂的区域为性别决定区域（SDR）,并且性别连锁的BAC序列也定位到该区域。X和Y染色体的SDR均包含相同11个基因且共线性一致,包括先前报道过的黄颡鱼性别决定候选基因pfpdz1,SDR中76.5%的雄性特异SNP均位于pfpdz1。3.性染色体的比较及演化分析黄颡鱼的X染色体大小为43.54Mb,Y染色体大小为43.16Mb。X和Y染色体表现出了超过99%的序列相似度并且具有相同的基因数目和排列。通过对X和Y染色体进行序列比对并未发现存在任何的倒位和易位,并且通过对重复序列、GC含量和基因选择压力的分析未观察到演化断层。然而,在Y染色体上观察到了一些重复序列特异性的累积和分布,这说明重复序列而不是染色体重排对于性染色体的重组抑制的形成至关重要。这挑战了经典的染色体演化理论。通过与已经鉴定出性染色体的三种鲶形目鱼类斑点叉尾鮰、南方大口鲶（Silurus meridionalis）和丝尾鳠（Mystus wyckioides）及姊妹群鱼类电鳗（Electrophorus electricus）进行基因组共线性分析,本研究发现黄颡鱼相对较少的染色体数目是由于其1、2、7、9号染色体存在染色体融合现象,其中黄颡鱼的性染色体由在其他三种鲶形目中的同源的两条常染色体融合而来,并通过重建鲶形目祖先染色体进一步确认了该融合事件,这是一种新的性染色体的形成方式。值得注意的是,通过与丝尾鳠进行比较,观察到黄颡鱼的性染色体相对于常染色体存在更多的重排事件,并且融合位点的下游存在一个高度重排的区域,而SDR刚好位于其中,并且存在明显的重组抑制。4.黄颡鱼性染色体的三维结构分析通过对XX雌性、XX伪雄和YY雄性三种黄颡鱼性腺进行Hi-C测序分析,本研究观察到在黄颡鱼XX雌鱼中的X染色体和YY雄鱼中的Y染色体在三维结构上存在明显差异。相对于较为紧密的X染色体,Y染色体的三维结构更为松散且伴随着更高的基因表达水平。Y染色体具有较X染色体更大的拓扑结构域（TAD）和更为有序的A/B区室排布,并且在SDR区域观察到显著顺式相互作用的富集。除此之外,本研究还发现X和Y染色体通过反式相互作用调节了常染色体上参与性别决定、性腺发育及配子生成相关基因。有趣的是,通过使用芳香化酶抑制剂使XX雌鱼性逆转为XX生理雄鱼后,其X染色体（XM）三维结构被重塑,表现出与Y染色体高度相似的特征,相关性达到了0.99,并伴随着与Y染色体一致的基因表达模式。不仅如此,本研究在XM和Y染色体上观察到SDR位于一个雄性特异的TAD中,且该TAD在一个大的环状结构中,意味着更强的局部表达调控。本研究还比较了三种鱼核内染色体的空间排布,发现性逆转使得XX伪雄鱼表现出与YY雄鱼高度相似的空间排布。总的来说,本研究组装了高质量XX和YY黄颡鱼基因组并定位了性染色体及SDR,精确比较了黄颡鱼的X和Y染色体并分析了其起源和演化,解析了XX雌鱼、XX伪雄鱼及YY雄鱼的性染色体三维结构,为鱼类年轻的性染色体的起源和演化以及染色体三维结构驱动鱼类性别可塑性提供了新的见解。