我國科學(xué)家繪制完成鯉魚全基因組序列圖譜

牧童

我國科學(xué)家繪制完成鯉魚全基因組序列圖譜

鯉魚基因組高密度連鎖圖譜

鯉科魚類是我國最重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖種類，年產(chǎn)量占我國淡水養(yǎng)殖總產(chǎn)量的70%以上，其中鯉魚不僅是我國也是世界性的重要養(yǎng)殖魚類。5月6日，中國“鯉魚基因組計(jì)劃”學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)暨新聞發(fā)布會(huì)在京舉行。由中國水產(chǎn)科學(xué)研究院水產(chǎn)生物應(yīng)用基因組研究中心、黑龍江水產(chǎn)研究所和中科院北京基因組研究所共同實(shí)施的“鯉魚基因組計(jì)劃”成功完成了鯉魚全基因組測序，并繪制了鯉魚基因組框架圖譜、基因組物理圖譜和高密度連鎖圖譜，為鯉魚基因組輔助育種研究、優(yōu)良品種快速培育提供了重要基礎(chǔ)。

鯉魚基因組有100條染色體，是目前完成全基因組測序研究物種中染色體數(shù)目最多的動(dòng)物。此次發(fā)布的鯉魚基因組框架圖，是以中國養(yǎng)殖最廣的鯉魚品種的雌核發(fā)育純系單個(gè)個(gè)體為測序?qū)ο?，測定了超過100倍覆蓋率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。中科院北京基因組研究所等經(jīng)過全基因組鳥槍法數(shù)據(jù)拼接和組裝等多種技術(shù)途徑，已經(jīng)完成鯉魚全基因組序列圖譜繪制工作。鯉魚基因組大小約為1.7Gb,拼接組裝所獲得的Scaffold的N50長度為404 kb。此外，還產(chǎn)生了7萬多條鯉魚BAC克隆末端序列、166萬條的表達(dá)序列標(biāo)簽和由8萬多個(gè)BAC克隆組成的基因組物理圖譜?？蚣軋D分別覆蓋了96.5%的BAC文庫末端序列、96.2%的表達(dá)序列標(biāo)簽和95%的物理圖譜。

據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，鯉魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)全球年產(chǎn)量超過300萬噸。鯉魚還是目前我國培育出品種最多的水產(chǎn)養(yǎng)殖種，在以利用基因組資源改良動(dòng)植物經(jīng)濟(jì)性狀為特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種技術(shù)發(fā)展過程中，鯉魚是我國最有條件利用基因組資源進(jìn)行品種改良的水產(chǎn)養(yǎng)殖物種。從物種進(jìn)化角度看，鯉魚是已開展全基因組研究物種中全基因組復(fù)制事件最多的物種，而全基因組復(fù)制作為生物基因組進(jìn)化的重要?dú)v史事件在現(xiàn)實(shí)物種的基因組中都留下重要證據(jù)。因此，鯉魚全基因組測序結(jié)果不僅對(duì)鯉魚基因組輔助育種研究，快速培育抗病、抗逆、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的優(yōu)良品種提供重要基礎(chǔ)，而且對(duì)鯉科魚類物種進(jìn)化和種類分化的闡明也具有重要價(jià)值。

鑒于鯉魚基因組資源對(duì)鯉的育種研究和基礎(chǔ)研究的重大意義，2009年底，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院水產(chǎn)生物應(yīng)用基因組研究中心、黑龍江水產(chǎn)研究所聯(lián)合中國科學(xué)院北京基因組研究所啟動(dòng)了“鯉魚基因組計(jì)劃”，經(jīng)過1年多的刻苦攻關(guān)，于今年4月底成功完成了包括基因組框架圖、物理圖譜和高密度連鎖圖譜在內(nèi)的一系列成果。該成果的完成，將使鯉魚全基因組序列的裝配結(jié)果與物理圖譜和高密度連鎖圖譜實(shí)現(xiàn)整合，初步形成鯉魚基因組精細(xì)圖譜，使經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳圖譜定位跨越到基因組圖譜和功能基因的精確定位，標(biāo)志著鯉魚分子育種等相關(guān)研究正式進(jìn)入基因組時(shí)代，將必然推動(dòng)鯉魚育種技術(shù)的全面進(jìn)步。該成果還使人們有可能完整掌握經(jīng)濟(jì)性狀形成的所有基因，如影響肉品質(zhì)、影響肌間刺形成的基因，從而獲得肉質(zhì)好、肌間刺少的受歡迎的新品種。

“鯉魚基因組計(jì)劃”牽頭人、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院生物技術(shù)領(lǐng)域首席科學(xué)家孫效文研究員在發(fā)布會(huì)上做了主題匯報(bào)?？萍疾哭r(nóng)村司綜合計(jì)劃處、農(nóng)業(yè)部科教司政策體系處、中科院農(nóng)業(yè)項(xiàng)目辦公室相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，以及中山大學(xué)林浩然院士、美國奧本大學(xué)劉占江教授、中科院海洋研究所原所長相建海研究員、北京基因組所于軍研究員、中國海洋大學(xué)包振民研究員、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所毛龍研究員、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所陳松林研究員等專家參加了報(bào)告會(huì)和新聞發(fā)布會(huì)。