本报讯 中山大学和深圳华大基因研究院日前联合宣布，石斑鱼基因组序列图谱绘制完成。中国工程院院士、中山大学生命科学学院林浩然表示，这是我国完成的第三个鱼类基因组测序项目和全基因组序列图谱，也是世界上首个鲈形目鮨科石斑鱼类基因组序列图谱。

 

石斑鱼类隶属鲈形目（Perciformes），鮨科（Serranidae），石斑鱼亚科（Epinephelinae），石斑鱼属（Epinephelus），为暖水性礁栖鱼类，广泛分布于印度洋和太平洋的热带、亚热带海域。因其肉质鲜美，营养丰富，被港澳地区推为我国四大名鱼之一。但长期以来，石斑鱼的人工繁育受到雄鱼缺乏等问题影响。

 

石斑鱼是典型的雌雄同体雌性先熟鱼类，在高龄的时候会发生天然的性别转变。专家认为，在石斑鱼全基因组测序的基础上，将能鉴别石斑鱼性别调控基因，并揭示石斑鱼性别分化和性别转化相关基因的作用机制，对于揭示整个脊椎动物性别决定机制的形成及进化途径有非常重要的理论价值，对于建立鱼类性别控制的生物技术途径具有重要意义。

 

林浩然告诉《科学时报》记者：“石斑鱼过去主要依靠天然捕捞或从境外进口，人工养殖困难。从基因组水平进行研究，成为全面解读石斑鱼的重要突破口。”2010年5月，中山大学和深圳华大基因研究院合作开展石斑鱼全基因组测序项目，选取斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）进行全基因组的模拟测序，以期获得其全基因组图谱。

 

据介绍，石斑鱼基因组测序采用的是全基因组鸟枪法测序（WGS）策略，使用Illumina基因组分析仪（Hiseq 2000）测序技术。

 

项目组通过条件摸索和样品筛选，克服了石斑鱼基因组高杂合度的问题，分别构建了170bp、500bp、800bp、2kb等不同插入片段长度的文库，进行双末端测序，得到数据总量约为60Gp。石斑鱼基因组大小约为1.1Gb，拼接组装所获得的序列Contig N50的长度为15.7kb，Scaffold N50的长度超过180kb，基因区覆盖度超过90%。

 

基因组作为生命信息的承载体，隐含着每种生物的全部信息，从基因组水平进行研究，已经成为全面解读一个物种的重要突破口。林浩然表示：“石斑鱼全基因组测序和基因组图谱绘制是破译石斑鱼实现养殖产业健康持续发展的前瞻性和战略性的基础工作。”

 

据他介绍，石斑鱼全基因组序列图谱绘制的完成，将提供大量重要性状相关功能基因和分子标记，有利于从功能基因组角度揭示石斑鱼生长、发育、营养、代谢、繁殖、遗传、免疫等重要生命现象的分子机制，建立石斑鱼品种改良的理论基础，为建立石斑鱼基因组辅助育种技术，快速培育抗病、抗逆、优质、高产的优良品种奠定重要基础。

 

华大基因科技合作总裁尹烨表示，石斑鱼基因组测序项目是华大基因“千种动植物基因组计划”的合作项目之一。鱼类基因很复杂，完成石斑鱼基因图谱绘制对科学和产业的意义都很重大。项目组正在加紧绘制石斑鱼全基因组的精细图谱，预计在5月底能够完成。

 

据了解，1998年以来，中山大学、广东大亚湾水产试验中心等单位，在科技部、教育部、国家自然科学基金委员会、广东省科技厅、广东省海洋与渔业局等部门课题的资助下，在石斑鱼人工繁殖技术方面取得了突破性进展，实现了苗种规模化生产。（朱汉斌 王丽霞）

 

《科学时报》 (2011-3-25 A1 要闻)