牡蛎、扇贝、花鲈…青岛“解锁”五大养殖海鲜基因精细图谱
青岛晚报/掌上青岛/青网 2018-12-10 08:29

记者从黄海水产研究所获悉,该所陈松林研究员领衔并联合青岛华大基因研究院历经3年努力,首次完成了花鲈全基因组测序和精细图谱绘制,揭开了花鲈的基因密码,这也是该团队继半滑舌鳎、褐牙鲆之后三度揭开又一鱼种的基因“天书”,自此我市科研院所完成了牡蛎、半滑舌鳎、褐牙鲆、扇贝、花鲈五大养殖海鲜的基因图谱绘制。

破解花鲈基因提高育种技术

花鲈俗称鲈鱼、七星鲈、花寨,广泛分布于渤海至南海的近岸水域以及通海的江河水域,具有生长较快、适应性广、味道鲜美等特点。花鲈既是我国重要海水养殖鱼类,也可以作为淡水驯化养殖的重要鱼类。陈松林介绍,2016年我国花鲈的养殖产量为13万吨左右,但随着养殖业的发展,病害发生日益严重,细菌性病害成为限制其养殖业发展的重要因子。破译花鲈基因组、发掘抗病抗逆生长等重要性状相关功能基因成为摆在水产科技工作者面前的重要课题。

该研究通过新一代测序和HI-C三维基因组技术,构建了染色体水平的花鲈基因组图谱。揭示花鲈基因组大小为668Mb,重复序列为132Mb,注释基因为22015个。进化分析表明花鲈与欧洲鲈鱼关系最近,并且两者染色体之间呈现较好的共线性。此外,通过比较基因组学分析,筛选到125个花鲈特异基因家族,可能与花鲈自身的特征密切相关。花鲈全基因组的解译对于花鲈生命特征的深入认知以及花鲈分子遗传育种的研究具有重要意义,为建立花鲈基因组选择育种技术、培育高产抗病优质良种提供了基因资源和技术手段。

完成五大养殖海鲜基因图谱绘制

基因研究成为近年来生物学、医学领域的研究热点,深入到基因尺度、破解基因密码成为科学家探索未知的新纬度。近年来,青岛在水产养殖领域的基因研究走在了全国前列,先后完成了牡蛎、半滑舌鳎、褐牙鲆、扇贝、花鲈五大养殖海鲜的基因图谱绘制,不断完善着海洋生物物种的基因图谱库。

2010年,位于青岛的中科院海洋研究所完成了牡蛎基因组序列图谱绘制,这是世界上第一张养殖贝类的全基因组序列图谱,标志着基于短序列的高杂合度基因组拼接和组装技术获得了重大突破;同年,黄海水产研究所完成了半滑舌鳎全基因组测序和组装,绘制出半滑舌鳎全基因组序列图谱。这是我国完成的第一个鱼类基因组测序项目和全基因组序列图谱;2016年,由黄海水产研究所陈松林研究员带领的研究组联合科研人员破译了褐牙鲆全基因组序列,通过与半滑舌鳎全基因组比较分析,初步揭示了比目鱼类变态发育的分子机制;2017年,中国海洋大学科研人员领衔的国际科研团队在国际上首次完成了扇贝基因组精细图谱绘制,为理解动物早期起源和演化机制提供关键线索;2018年,黄海水产研究所再次破译花鲈基因密码。青岛科学家们在海洋生物基因研究领域捷报频传,为中国乃至世界基因科学界贡献 “青岛力量”。 青岛晚报/掌上青岛/青网 记者 王伟

■新闻延伸

为何要绘制生物基因图谱

21世纪是基因的世纪。随着科学技术的高速发展以及DNA内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密,而是设想在分子水平了解生物的遗传特性。2000年,人类基因组草图完成,当时世界上仅42个物种完成了全基因组测序。但是,随着全基因组测序技术的快速发展以及全基因组测序对生物科学研究的重大影响,全世界的基因组测序计划数量快速增加。

一个物种基因组的完成就意味着对这一物种生命密码天书进行人工编辑的时代到来。在现代分子生物学的定义中,基因组是生物体所携带的遗传信息总和。一个物种基因组计划的完成,就意味着这一物种学科和产业发展的新开端,经过多年奋斗,中国已是基因组研究的大国,先后独立完成了水稻、家蚕、家鸡等重要经济种类的基因组测序,不断为世界基因组学发展贡献中国力量。


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