長江所黃鱔基因組染色體圖譜研究取得新進展

中國水產(chǎn)科學研究院長江水產(chǎn)研究所李忠研究員團隊開展黃鱔基因組染色體圖譜研究，獲得了首個高質(zhì)量基因組參考圖譜，研究結(jié)果近日在《G3:Genes/Genomes/Genetics》雜志在線發(fā)表。這是該團隊在國內(nèi)首次完成黃鱔全人工規(guī)?；庇A上取得的又一重要成果，為加速黃鱔新品種選育奠定了重要基礎。

該研究采用Illumina二代測序、PacBio SeqII三代測序及Hi-C技術，結(jié)合先進組裝策略獲得了完整連續(xù)的高質(zhì)量黃鱔全基因組?；蚪M大小為799 Mb(Contig N50=2.4 Mb, Scaffold N50=67.24 Mb)，組裝得到12條染色體序列，覆蓋預測基因組大小的99.26%；鑒定出364 802個微衛(wèi)星(SSR)位點，得到287 189個候選SSR標記，利用鑒定出的SSR標記構建了高密度物理圖譜，并對部分分子標記進行了驗證，分子標記的開發(fā)和利用將極大加速輔助育種過程。通過對基因組進行分析發(fā)現(xiàn)，黃鱔與大刺鰍在499萬年前分化，隨后黃鱔有769個基因家族發(fā)生了擴增，功能注釋顯示集中在免疫系統(tǒng)相關途徑、感覺系統(tǒng)如嗅覺傳導、信號傳遞等系統(tǒng)。這些發(fā)現(xiàn)為研究黃鱔核型進化、表皮呼吸及其獨特性逆轉(zhuǎn)特性等研究提供了重要數(shù)據(jù)。

黃鱔是重要的淡水養(yǎng)殖品種，2019年全國產(chǎn)量31.9萬t，基礎產(chǎn)值超過200億元，是全面推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要抓手。同時黃鱔又是獨特的雌雄同體、雌性先熟的性逆轉(zhuǎn)魚類，具有極高的性別研究價值。同鰻鱺產(chǎn)業(yè)一樣，黃鱔產(chǎn)業(yè)一直靠捕撈野生苗種進行再養(yǎng)殖，產(chǎn)業(yè)始終受困于資源量而無法擴大；人工繁殖瓶頸的制約，也限制了基礎科學研究的推進。近年來，李忠研究員團隊開展了黃鱔全人工規(guī)模化繁育研究，于2019年通過長江所和仙桃市人民政府組織的11家教學/科研單位專家團隊的現(xiàn)場驗收。相關研究成果在湖北仙桃和四川宜賓開展了產(chǎn)業(yè)示范，取得了極好的示范效果和產(chǎn)業(yè)影響，開啟了科研和產(chǎn)業(yè)升級之路。

目前，黃鱔種質(zhì)資源混雜，有黑斑鱔、黃斑鱔、灰鱔等。大黃斑鱔背部有3條紋、腹部金黃、體色鮮艷，具有明顯的生長和抗病優(yōu)勢，深受養(yǎng)殖戶和消費者喜愛。李忠研究員團隊根據(jù)養(yǎng)殖戶和消費者需求，利用家系選育方法開展了大黃斑鱔新品種選育，目前已選育到第三代，體色一致率達到了80%以上。黃鱔全人工繁育技術的突破以及高質(zhì)量基因組的解析利用，將極大地促進品種選育進度，大黃斑新品種有望在近年內(nèi)通過國家審定。

該論文第一作者為田海峰博士，通訊作者為李忠研究員，研究得到中國水產(chǎn)科學研究院基本科研業(yè)務費資助。