記者從黃海水產(chǎn)研究所獲悉,該所陳松林研究員領(lǐng)銜并聯(lián)合青島華大基因研究院歷經(jīng)3年努力,首次完成了花鱸全基因組測(cè)序和精細(xì)圖譜繪制,揭開了花鱸的基因密碼,這也是該團(tuán)隊(duì)繼半滑舌鰨、褐牙鲆之后三度揭開又一魚種的基因“天書”,自此我市科研院所完成了牡蠣、半滑舌鰨、褐牙鲆、扇貝、花鱸五大養(yǎng)殖海鮮的基因圖譜繪制。
破解花鱸基因提高育種技術(shù)
花鱸俗稱鱸魚、七星鱸、花寨,廣泛分布于渤海至南海的近岸水域以及通海的江河水域,具有生長(zhǎng)較快、適應(yīng)性廣、味道鮮美等特點(diǎn)?;|既是我國(guó)重要海水養(yǎng)殖魚類,也可以作為淡水馴化養(yǎng)殖的重要魚類。陳松林介紹,2016年我國(guó)花鱸的養(yǎng)殖產(chǎn)量為13萬噸左右,但隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,病害發(fā)生日益嚴(yán)重,細(xì)菌性病害成為限制其養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要因子。破譯花鱸基因組、發(fā)掘抗病抗逆生長(zhǎng)等重要性狀相關(guān)功能基因成為擺在水產(chǎn)科技工作者面前的重要課題。
該研究通過新一代測(cè)序和HI-C三維基因組技術(shù),構(gòu)建了染色體水平的花鱸基因組圖譜。揭示花鱸基因組大小為668Mb,重復(fù)序列為132Mb,注釋基因?yàn)?2015個(gè)。進(jìn)化分析表明花鱸與歐洲鱸魚關(guān)系最近,并且兩者染色體之間呈現(xiàn)較好的共線性。此外,通過比較基因組學(xué)分析,篩選到125個(gè)花鱸特異基因家族,可能與花鱸自身的特征密切相關(guān)?;|全基因組的解譯對(duì)于花鱸生命特征的深入認(rèn)知以及花鱸分子遺傳育種的研究具有重要意義,為建立花鱸基因組選擇育種技術(shù)、培育高產(chǎn)抗病優(yōu)質(zhì)良種提供了基因資源和技術(shù)手段。
完成五大養(yǎng)殖海鮮基因圖譜繪制
基因研究成為近年來生物學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),深入到基因尺度、破解基因密碼成為科學(xué)家探索未知的新緯度。近年來,青島在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的基因研究走在了全國(guó)前列,先后完成了牡蠣、半滑舌鰨、褐牙鲆、扇貝、花鱸五大養(yǎng)殖海鮮的基因圖譜繪制,不斷完善著海洋生物物種的基因圖譜庫(kù)。
2010年,位于青島的中科院海洋研究所完成了牡蠣基因組序列圖譜繪制,這是世界上第一張養(yǎng)殖貝類的全基因組序列圖譜,標(biāo)志著基于短序列的高雜合度基因組拼接和組裝技術(shù)獲得了重大突破;同年,黃海水產(chǎn)研究所完成了半滑舌鰨全基因組測(cè)序和組裝,繪制出半滑舌鰨全基因組序列圖譜。這是我國(guó)完成的第一個(gè)魚類基因組測(cè)序項(xiàng)目和全基因組序列圖譜;2016年,由黃海水產(chǎn)研究所陳松林研究員帶領(lǐng)的研究組聯(lián)合科研人員破譯了褐牙鲆全基因組序列,通過與半滑舌鰨全基因組比較分析,初步揭示了比目魚類變態(tài)發(fā)育的分子機(jī)制;2017年,中國(guó)海洋大學(xué)科研人員領(lǐng)銜的國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次完成了扇貝基因組精細(xì)圖譜繪制,為理解動(dòng)物早期起源和演化機(jī)制提供關(guān)鍵線索;2018年,黃海水產(chǎn)研究所再次破譯花鱸基因密碼。青島科學(xué)家們?cè)诤Q笊锘蜓芯款I(lǐng)域捷報(bào)頻傳,為中國(guó)乃至世界基因科學(xué)界貢獻(xiàn) “青島力量”。 青島晚報(bào)/掌上青島/青網(wǎng) 記者 王偉
■新聞延伸
為何要繪制生物基因圖譜
21世紀(jì)是基因的世紀(jì)。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展以及DNA內(nèi)部結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制的秘密一點(diǎn)一點(diǎn)呈現(xiàn)在人們眼前,生物學(xué)家不再僅僅滿足于探索、揭示生物遺傳的秘密,而是設(shè)想在分子水平了解生物的遺傳特性。2000年,人類基因組草圖完成,當(dāng)時(shí)世界上僅42個(gè)物種完成了全基因組測(cè)序。但是,隨著全基因組測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展以及全基因組測(cè)序?qū)ι锟茖W(xué)研究的重大影響,全世界的基因組測(cè)序計(jì)劃數(shù)量快速增加。
一個(gè)物種基因組的完成就意味著對(duì)這一物種生命密碼天書進(jìn)行人工編輯的時(shí)代到來。在現(xiàn)代分子生物學(xué)的定義中,基因組是生物體所攜帶的遺傳信息總和。一個(gè)物種基因組計(jì)劃的完成,就意味著這一物種學(xué)科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新開端,經(jīng)過多年奮斗,中國(guó)已是基因組研究的大國(guó),先后獨(dú)立完成了水稻、家蠶、家雞等重要經(jīng)濟(jì)種類的基因組測(cè)序,不斷為世界基因組學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)力量。