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中国水产科学研究院长江研究所黄鳝基因组染色体图谱研究取得新进展

李忠中国水产科学研究院长江水产研究所的一组研究人员对黄鳝进行了基因组染色体作图,获得了第一张高质量的基因组参考图。研究结果最近在线发表在G3:基因/基因组/遗传学上。这是该团队在国内首次全面人工繁育黄鳝的基础上取得的又一重要成果,为加快黄鳝新品种的选育奠定了重要基础。

本研究采用Illumina II测序、PacBioSeqII III测序和Hi-C技术结合先进的组装策略,获得完整、连续的优质黄鳝基因组。基因组大小为799 MB(contingn 50 = 2.4 MB,支架n50 = 67.24 MB),组装12条染色体序列,覆盖预测基因组大小的99.26%。共鉴定出364,802个微卫星位点,获得287,189个候选微卫星标记。利用鉴定的SSR标记构建高密度物理图谱,并对部分分子标记进行验证。分子标记的开发和利用将大大加快辅助育种进程。通过对基因组的分析,发现黄鳝和刺参在499万年前发生了分化,并扩增出769个黄鳝基因家族。功能注释表明,他们专注于免疫系统相关的通路和感觉系统,如嗅觉传导和信号传递。这些发现为研究黄鳝的核型进化、表皮呼吸和独特性逆转特征提供了重要数据。

黄鳝是重要的淡水养殖品种,2019年全国产量31.9万吨,基本产值200多亿元,是全面推进农村振兴战略的重要抓手。同时,黄鳝是一种性别反转鱼,具有独特的雌雄同体和未成熟的雌性,在性别研究中具有很高的价值。和鳗鱼行业一样,鳗鱼行业一直是靠抓野苗来养的,行业一直受困于无力扩大资源;人工繁殖的瓶颈也限制了基础科学研究的进步。近年来,李忠研究员开展了全面的人工繁殖研究,2019年通过了长江研究所和仙桃市人民政府组织的11个教学/科研单位专家团队的现场验收。相关研究成果已在湖北省仙桃市和四川省宜宾市进行了示范,取得了优异的示范效果和产业影响力,开辟了科研和产业升级之路。

目前黄鳝的种质资源是混合的,包括黄鳝、黄鳝和黄鳝。黄鳝背部有三条条纹,腹部金黄,体色鲜艳,在生长和抗病方面有明显优势,深受农民和消费者的喜爱。根据农民和消费者的需求,来自李忠的研究人员团队采用家庭养殖法进行黄鳝新品种的选育,已选育到第三代,体色一致率达到80%以上。黄鳝人工养殖技术的突破和优质基因组的分析利用将极大地推动品种选育的进步,近年来大黄斑新品种有望通过国家审批。

本文第一作者是田海峰博士,通讯作者是研究员李忠。该研究由中国水产科学研究院基础科研业务经费资助。论文的链接是:

https://doi.org/10.1093/g3journal/jkaa032.

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