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孙效文:养殖鱼类功能基因组进步显著


作者:admin  点击数:  发布时间:2016年03月12日
    完成了鲤鱼全基因组序列精细图谱绘制,组装基因组约16.9亿碱基,注释了52610个功能基因,是国际上首个完成全面解析的异源四倍体硬骨鱼类基因组图谱;采集全球代表性鲤鱼品系和野生种群样本开展全基因组重测序研究,绘制了全球鲤鱼单碱基分辨率的全基因组遗传变异图谱;基于鲤鱼全球代表性品系的遗传变异信息,设计构建了含有25万个高质量位点的鲤鱼高通量SNP基因分型芯片,构建了包含28194个标记位点的鲤鱼超高密度遗传连锁图谱,在此基础上开展了鲤鱼性别、体色、鳞被、体型、生长、低氧适应、抗疱疹病毒等重要经济性状的全基因组关联分析,鉴定到与鲤鱼、草鱼等抗病、肌间刺、饲料转化率、脂肪和肌肉发生、体色、鳞被等候选基因300多个……

    这是863计划现代农业技术领域“鲤鱼和草鱼等重要养殖鱼类功能基因组研究及应用”所取得的部分成绩,该项目五年来利用基因组资源和遗传工具,先后建立了一批鲤鱼、草鱼新种质、新品系,抗疱疹病镜鲤新品系较对照组保护率提高70%;鲤鱼、草鱼基因组研究论文先后在国际顶尖期刊《自然遗传学》发表;分子标记辅助育种研究取得多项突破,“鲤优良品种选育技术与产业化”研究成果获2015年国家科技进步二等奖。

    该项目首席专家、中国水产科学研究院生物技术学科首席科学家孙效文研究员介绍说,该项目共由4个课题组成,包括来自全国11家科研机构的18个团队,承担从功能基因资源挖掘到分子辅助育种、基因工程育种的多方面研究任务。五年来各团队研究水平明显提升,研究成果令人振奋,鲤鱼、草鱼基因组资源的深入挖掘,对我国淡水养殖产业的种业创新、结构调整和可持续发展都有重要意义,譬如:鉴定了一大批鲤、草鱼功能基因,利用自主开发的鲤高密度芯片,在全基因组层次上鉴定到了鲤鱼饲料转化率、肌间刺、抗疱疹病毒、耐低氧、鳞被发生和草鱼抗病、快速生长、食性等遗传座位和等位基因,为选育生态友好、资源节约的鲤鱼草鱼新品种奠定了基础;项目组开发的鲤鱼草鱼全基因组数据库和网站,迄今已经有来自82个国家和地区的访问和数据检索,仅鲤网站在2015年有6000多人次浏览和下载,有力地保证了基因组数据在国内外同行中的开放共享,极大方便了鲤科鱼类基础研究和分子育种工作。

    孙效文介绍,该项目基因工程育种取得了明显进步,转GH基因的黄河鲤生长优势明显,安全研究技术获得美国专利;具有高氨基酸和高omega-3多不饱和脂肪酸的转基因鲤形成规模群体;基因操作技术获得突破,如基因编辑获得了几乎无肌间刺的斑马鱼品系、可控生殖的转基因鲤鱼达到自交可育杂交不育的保护生态的理想模型、做到罗非鱼可雌可雄的精巧调控等。

    研究团队在分子标记辅助育种上也取得了重要进展,一批有望形成新品种的具有特殊经济性状的新种质和新品系已培育出来,如培育中的抗疱疹病毒病镜鲤成活率提高70%以上,使当地养殖户减少损失增效明显;三倍体草鱼生长速度快抗逆强,深受养殖户欢迎;系统选育获得的抗病且生长速度快的草鱼已建立核心群体;少肌间刺鲤、耐碱雅罗鱼、快速生长黄颡鱼等都培育成功。

    孙效文指出,上述基因水平的研究结果和高技术在品种中的应用是提升我国淡水主养鱼类品质的重要途径,尤其用于鲤科鱼类的改造,既可保持我国传统鲤科鱼类耐粗饲、水资源利用效率高、养殖成本低的优势,又可提升其品质以满足消费者对优质蛋白的需求,对于淡水养殖业的“供给侧改革”具有重要意义。

    同时,孙效文建议,各团队要在目前研究基础上,进一步加强品质、抗病等重要性状的遗传机制研究,将基因与性状的关系搞得更为清楚并尽快用于品种培育,已获得优良品系的要加快培育速度,尽早形成品种;项目即将结束,希望各单位将上述创新技术成果和产品最终用于产业,推进水产业的技术进步。
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