长牡蛎和栉孔扇贝的全基因组框架图成功绘制完成,研究团队筛查并鉴定了与重要性状相关的基因和信号通路。这一成果填补了国际上冠轮动物基因组学研究的空白。
该研究是在国家863计划的支持下,由中国海洋大学、中国科学院海洋研究所、中国水产科学研究院黄海水产研究所、中国科学院南海海洋研究所、威海长青海洋科技股份有限公司以及大连獐子岛渔业集团股份有限公司共同完成的“基于全基因组信息的贝类遗传选育”课题的重要成果。
长牡蛎基因组图谱已发表于国际生物学权威期刊《Nature》。课题组在全基因组范围内系统筛查了单核苷酸多态性(SNP)分子标记,并对重要基因多态性进行了深入研究。这些研究为进一步解析与性状相关的遗传变异提供了坚实的基础。
此外,课题组还研发了一种新型高通量、低成本的全基因组基因分型技术——2bRAD。这一技术突破了对已知基因组信息和昂贵芯片技术的依赖,为非模式生物全基因组范围内的遗传变异与性状关系研究提供了核心技术手段。课题组还开发了无参照基因组的精准分型新算法和软件,与国际主流算法相比,准确率提高了20%以上。
这些技术突破使得大规模开发水生生物分子标记和全基因组选择育种成为可能,标志着我国在分子育种方法学研究领域已处于国际前沿。课题组完成了栉孔扇贝和长牡蛎的高密度遗传图谱构建,精细定位了与经济性状相关的重要候选基因。其中,栉孔扇贝图谱被认为是目前已知水产生物中精度最高的图谱。
研究团队还建立了国际上首个贝类全基因组选择育种分析评估系统,并研发了全基因组基因型效应评估算法,大幅提高了贝类全基因组选育的效率和水平。
通过这些研究,课题组成功培育了两个国家审定的贝类新品种。其中,“蓬莱红2号”两龄贝较普通生产用种增产53.5%,是国内外首个采用全基因组选择育种技术培育的优良品种,在山东推广后创收达4700余万元;“海大1号”15月龄平均壳高较普通商品苗种提高16.2%,总湿重提高24.6%,出肉率提高18.7%。在山东、辽宁等地的中试中,平均亩增产24.6%,课题执行期内新增产值1700多万元。
这一系列研究成果不仅推动了我国贝类分子育种技术的发展,也为全球水产养殖业提供了重要的技术参考。