該項目是“鯉魚基因組計劃”的階段性成果。2009年底,“鯉魚基因組計劃”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)研究所聯(lián)合中國科學(xué)院北京基因組研究所啟動。
為基因組水平育種奠定基礎(chǔ)
在采訪中,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院水產(chǎn)生物應(yīng)用基因組研究中心主任、水產(chǎn)生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域首席科學(xué)家孫效文表示,研究人員從基因組資源挖掘的角度做了大量工作。這些工作將為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性狀在基因組上的精確定位、解開鯉魚的經(jīng)濟(jì)性狀(生長速度、抗病能力等)和基因的復(fù)雜關(guān)系、實現(xiàn)性狀基因定位及雜種優(yōu)勢分析、利用和育種研究提供了平臺。
目前基因測序裝配已經(jīng)完成,研究成果正在逐步應(yīng)用到育種當(dāng)中,相關(guān)開發(fā)軟件也已被同行認(rèn)可和應(yīng)用。
據(jù)孫效文介紹,該成果從群體遺傳學(xué)應(yīng)用角度,實現(xiàn)了基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的結(jié)合,為實現(xiàn)基因組水平的水產(chǎn)育種產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
將基因和性狀關(guān)系的研究結(jié)果應(yīng)用于育種研究,主要包括三個階段:一是基于親本間遺傳關(guān)系,避免近親交配為主要目標(biāo)的分子水平育種;二是基于經(jīng)濟(jì)性狀和基因之間相互關(guān)系,尤其是經(jīng)濟(jì)性狀的數(shù)量性狀位點研究結(jié)果和功能基因組研究結(jié)果進(jìn)行分子育種;三是基于全基因組信息的經(jīng)濟(jì)性狀與基因相互關(guān)系的分子育種,尤其是對重要經(jīng)濟(jì)性狀如品質(zhì)性狀(肌間刺、氨基酸代謝等)的關(guān)鍵基因及信號通路的研究結(jié)果,以及進(jìn)一步的群體基因組學(xué)研究結(jié)果。
水產(chǎn)生物人才匱乏亟待重視
談及中國水產(chǎn)行業(yè)未來的發(fā)展,孫效文說:“項目進(jìn)行中遇到的主要困難就是優(yōu)秀人才的流失和缺乏,這也是目前中國與歐美發(fā)達(dá)國家研究領(lǐng)域的主要差別,尤其是水產(chǎn)行業(yè)的基因組研究和生物信息學(xué)方面的人才,目前國內(nèi)仍處于極度缺乏的狀態(tài)。”
美國相關(guān)研究開展較早,從事基因組研究的人才隊伍龐大,且人員流動和交流相對容易和頻繁,只要有好的研究平臺和待遇,不難吸引到優(yōu)秀的人才,而我國基因組研究人才整體匱乏,由于體制和待遇等原因,能夠分流到水產(chǎn)生物基因組研究領(lǐng)域的人才則更加稀少。
孫效文表示,中國水產(chǎn)生物的基因組研究也有自己的優(yōu)勢,比如中國的鯉魚養(yǎng)殖有幾千年的歷史,長期的自然分化和人工選育使得中國的鯉魚種質(zhì)資源豐富度為世界之最。
中國水產(chǎn)業(yè)對基因組研究技術(shù)的需求度極高,尤其是淡水主要養(yǎng)殖魚類具有肌間刺、肉質(zhì)等品質(zhì)方面的不足,這些性狀的改良十分依賴相關(guān)的基因組研究結(jié)果。
此外,中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)量世界第一,占全世界的70%,這種巨大的市場需求也是基因組研究快速發(fā)展的重要動力。
目前,該項目正在集中力量,從基因組水平對優(yōu)良品種和優(yōu)良地理種群進(jìn)行種質(zhì)評估,以期在群體基因組水平上提供下一步分子育種所必需的實用性強(qiáng)的基因資源和標(biāo)記。
同時,研究人員也在對鯉品質(zhì)性狀(肌間刺、脂肪發(fā)生、氨基酸代謝與合成)的關(guān)鍵基因及信號通路進(jìn)行解析與闡述,以期在基因組水平上開展鯉的經(jīng)濟(jì)性狀全面家養(yǎng)化培育研究。