由浙江海洋學(xué)院、上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等高校研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合破譯的大黃魚全基因組圖譜,日前在世界權(quán)威期刊――《自然》周刊發(fā)表。這是繼半滑舌鰨之后,我國公布的第二個(gè)海水魚類的基因組圖譜,也是世界上第一個(gè)石首科魚類基因組圖譜,標(biāo)志著我國海洋生物學(xué)的研究真正進(jìn)入基因組時(shí)代。
自1985年大黃魚人工養(yǎng)殖取得成功以來,大黃魚成為我國網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的海水經(jīng)濟(jì)魚類。但隨著養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,人工養(yǎng)殖大黃魚遺傳多樣性降低、抗病能力減弱的問題日益成為困擾大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。
“養(yǎng)殖大黃魚抗病能力差,是不是可能與其免疫系統(tǒng)的特定基因組及其特定進(jìn)化模式有關(guān)聯(lián)?”浙江海洋學(xué)院吳常文教授等科研團(tuán)隊(duì)成員基于這樣的懷疑,于2010年以來展開專題研究,2012年,《基于全基因組信息的魚類遺傳育種》項(xiàng)目列入國家863計(jì)劃項(xiàng)目。科研人員試圖通過大黃魚基因組測序、基因注釋,解析大黃魚抗病性狀的遺傳基礎(chǔ),為大黃魚抗病力的遺傳解析和抗病力強(qiáng)的優(yōu)良品系培育奠定了基礎(chǔ)。
科研人員發(fā)現(xiàn),繪制出基因序列圖譜的大黃魚基因組,包含48條染色體,比人類還多兩條,全基因組大小在750米左右,相當(dāng)于人類的1/4。
以往包括大黃魚在內(nèi)的硬骨魚免疫基因功能的研究發(fā)現(xiàn),大黃魚存在一些重要的先天免疫基因,這些基因被海洋病原菌感染后,在魚體內(nèi)的表達(dá)將嚴(yán)重下調(diào)。科研團(tuán)隊(duì)對大黃魚進(jìn)行了高深度全基因測序、從頭組裝和分析,發(fā)現(xiàn)大黃魚具有發(fā)育良好的先天免疫系統(tǒng),形成了一套獨(dú)特的免疫模式,部分基因在大黃魚先天性免疫方面起到了重要作用。
這一研究展示了令人興奮的應(yīng)用前景,研究團(tuán)隊(duì)下一步將重點(diǎn)研究挖掘其他更多的免疫基因,闡明它們在免疫中的作用,解析它們在抗病力呈現(xiàn)中的權(quán)重,進(jìn)而檢測野生大黃魚和養(yǎng)殖大黃魚的免疫基因組成差異。
研究人員表示,通過大黃魚免疫基因位點(diǎn)優(yōu)良等位基因的聚合和選育,將有望培育出先天免疫能力強(qiáng)、抗病力高的大黃魚抗病品系,解決養(yǎng)殖過程中大黃魚病害頻發(fā)的瓶頸問題。除此之外,研究團(tuán)隊(duì)將通過基因組信息的挖掘,發(fā)現(xiàn)更多與大黃魚生長、抗逆、性成熟等生產(chǎn)性狀有關(guān)的基因,全面提高養(yǎng)殖大黃魚生產(chǎn)性能,促進(jìn)大黃魚增養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
據(jù)介紹,《自然》周刊所刊載的內(nèi)容涵蓋了自然科學(xué)各個(gè)研究領(lǐng)域,尤其在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域卓有成就。許多新的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新性的文獻(xiàn)大多首發(fā)于《自然》周刊。我國每年公布的世界十大科技新聞,也大多來源于《自然》周刊。