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黄海水产研究所完成全球首个比目鱼基因组图谱
青岛海洋发展网
2014-03-28 00:00


近日,黄海水产研究所陈松林研究员牵头、联合深圳华大基因研究院、德国维尔茨堡大学、法国农业科学研究院和新加坡国立大学等单位组建的国际合作研究团队成功破译了迄今为止全球首个比目鱼基因组——半滑舌鳎全基因组精细图谱,也是国内完成的第一个鱼类全基因组精细图谱,标志着鲆鲽鱼类养殖研究从此进入基因组时代。


该图谱的建立,不仅解决了“半滑舌鳎家族”一直面临的“比例失调”的难题,将雌鱼比例至少提高了20%,同时为养殖户带来了每年上亿元的经济效益。此外,黄海所还将通过该基因组精细图谱选育鲆鲽鱼类新品种,以此提高选育过程中的科学性和准确性,使新品种成为真正的“尖子生”,从而推动产业进一步发展。


“男女比例”严重失调


一直以来,半滑舌鳎凭借独特的鲜味和营养价值,迅速俘获了消费者的喜爱,并入选“最好吃的海水鱼”之一,有“富贵鱼”之称。而消费者的喜爱,再加上养殖条件简单、增重快、经济效益好,半滑舌鳎也很快成为养殖户们的“心头好”。据统计,目前国内消费市场鲜鱼的售价达140~160元/斤,活鱼价格保持在 200元/斤左右,可以说是目前最贵的海水鱼之一。如果从“厂家”进货,半滑舌鳎“迈出”养殖池的价格为90元/斤左右,每年依然供不应求。


然而,养殖户逐渐观察到一个怪现象:经过一年半的养殖,雌鱼的个体可以长到1斤半,雄鱼却只有半斤大小,两者相差2~4倍。个体小、生长慢、且比例高的雄鱼卖不上价钱,养殖户们为此深受困扰。更为无奈的是,能够长大的雌鱼比例越来越低,平均只占总量的20%左右,而长不大的雄鱼所占比例则高达80%左右。


长此以往,养殖户们只能通过雌鱼挣回一点成本,长不大的雄鱼大都白白浪费,这不仅影响了商品鱼的质量,降低了养殖产量,同时,也大大影响了养殖户的积极性,限制了苗种推广及养殖产业的发展。


养殖产量至少提高20%


究竟是什么原因影响了雌鱼和雄鱼的比例,使得半滑舌鳎家族雌雄比例严重失调?对此,不仅养殖户们百思不得其解,就连科学家们也是一头雾水。


“养殖户们购买鱼苗的时候,从肉眼根本无法区分雌鱼和雄鱼,只有长到7~8个月的时候,才发现长不大的是雄鱼,长大的是雌鱼。”黄海水产研究所研究员、水产基因组与细胞工程研究室主任陈松林告诉记者,“为了弄清事情的‘真相’,陈松林及其研究团队2009年开始与华大基因共同研究全基因组测序。随着基因组测序的完成,我们对两千多条半滑舌鳎展开研究,经过雌鱼和雄鱼的基因组对比后,终于查清了导致这一现象的原因。”


“原来,受养殖池水温过高等因素的影响,一些遗传上的雌鱼逐渐性反转为假雄鱼,老百姓很难用肉眼分辨,假雄鱼就掺在其中鱼目混珠,这些假雄鱼在与雌鱼交配产生的后代中,假雄鱼出现的比例高达90%,成为制约产业发展的‘罪魁祸首’。”为了解决这一难题,陈松林课题组对海阳市黄海水产有限公司和莱州明波水产有限公司的半滑舌鳎进行了亲鱼检测,将亲鱼中的假雄鱼“剔除”,留下真正的雄鱼用来繁殖。如此一来,雌鱼的比例至少提高了20%以上,雄鱼的比例也由原来的80%左右降到了50%左右。


“以前养殖户们买一万条鱼,至少要扔掉七八千条,不仅浪费了资源,而且增加了成本。”陈松林告诉记者,“如今,养殖产量至少提高了20%”,相应地,养殖户的经济效益也大为提高。


“基因法”选育新品种


查明原因、找出解决方案,为产业的发展提供技术支撑,这些都要归功于全基因组测序技术的实现。“以前根本不敢想象,要想完成鱼类的基因组测序至少要花费几千万元,所以只能用传统的方法来选育优良品种,用肉眼将个头大的、长得好的鱼挑选出来,但准确率有限、效率也不够高。如今,随着科学技术的发展,全基因组测序技术得以实现,这就使新品种的选育变得更科学、更准确和更高效。”陈松林表示,“接下来我们将参考基因组精细图谱,采用基因组选择技术,从全基因组水平开展半滑舌鳎良种选育,培育高雌、高产和抗病优良品种”。


据陈松林介绍,该图谱的建立不仅对于解析鲆鲽鱼类性别决定、生长、生殖发育、免疫抗病等重要性状的分子机制具有重要意义,而且为其他脊椎动物性染色体进化和性别决定机制的深入研究提供了宝贵的遗传资源,同时也为半滑舌鳎性别控制、全基因组选择育种技术的建立以及高产高雌和抗病良种培育奠定了坚实基础。 本报记者 李倚慰






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