作者:张晴丹 来源:中国科学报 发布时间:2021/2/9 10:06:20
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首个黄鳝高质量基因组参考图谱发布

 

中国水产科学研究院长江水产研究所(以下简称长江所)研究员李忠团队开展了黄鳝(Monopterus albus)基因组染色体图谱研究,获得了首个高质量基因组参考图谱,研究成果近日在《G3:基因-基因组-遗传学》杂志在线发表。这是该团队在国内首次完成黄鳝全人工规模化繁育基础上的另一项重要进展,为黄鳝新品种选育的加速奠定了重要基础。

本研究采用Illumina二代测序、PacBio SeqII三代测序及Hi-C技术,结合先进组装策略获得了完整连续的高质量黄鳝全基因组。基因组大小为799 Mb (Contig N50=2.4 Mb, Scaffold N50=67.24 Mb),组装得到12条染色体序列,覆盖预测基因组大小的99.26%;鉴定出364802个微卫星(SSR)位点,得到287189个候选SSR标记,利用鉴定出的SSR标记构建了高密度物理图谱,并对部分分子标记进行了验证,分子标记的开发和利用将极大加速辅助育种过程。

团队通过对基因组分析发现,黄鳝与同属合鳃目的大刺鳅在49.9百万年前分化,随后黄鳝有769个基因家族发生了扩增,功能注释显示集中在免疫系统相关途径、感觉系统如嗅觉传导、信号传递等系统,这些发现为研究核型进化、表皮呼吸及其独特性逆转特性等研究提供了重要数据。

李忠介绍,黄鳝是重要的淡水养殖种,2019年全国产量31.9万吨,基础产值超过200亿元,是全面推进乡村振兴战略的重要抓手。同时,黄鳝又是独特雌性同体、雌性先熟的性逆转鱼类,具有极高的性别研究价值。同鳗鲡产业一样,黄鳝产业一直靠捕捞野生苗种进行再养殖,产业始终困于资源量无法扩大,人工繁殖瓶颈的制约,也限制了基础科学研究推进。

近年来,李忠带领团队开展了全人工规模化繁育研究,于2019年通过长江所和仙桃市人民政府组织的11家教学/科研单位专家团队现场验收。随后在湖北仙桃和四川宜宾开展了产业示范,取得了极好的示范效果和产业影响,开启了科研和产业升级之路。

目前,黄鳝种质资源混杂,有黑斑鳝、黄斑鳝、灰鳝等,大黄斑鳝背部三条纹、腹部金黄、体色鲜艳,具有明显的生长和抗病优势,深受养殖户和消费者喜爱。团队根据养殖户和消费者需求,利用家系选育方法开展了大黄斑鳝新品种选育,目前已选育到第三代,体色一致率达到了80%以上。全人工繁育技术的突破以及高质量基因组解析利用,将极大促进品种选育进度。

本文第一作者为长江所博士田海峰,通讯作者为李忠,本研究得到中国水产科学研究院基本科研业务费资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/g3journal/jkaa032

 
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