水产动物种质创制新技术及在海参、海胆遗传育种中的应用

随着现代遗传育种理论和生物技术的不断发展与创新,水产育种技术也开始从传统的选择育种、杂交育种技术,逐渐向与分子标记辅助育种、细胞工程育种、全基因组选择育种、分子设计育种、性别控制、基因转移以及基因编辑等现代分子辅助育种技术相结合的方向发展。虽然,我国水产种业已经形成并蓬勃发展,但仍存在良种覆盖率低、研究深度不够等问题和挑战。本文在国内外研究的基础上,重点综述了棘皮动物(海参和海胆)的种质资源概况、水产养殖育种新技术及在经济棘皮动物中的应用,并对海参、海胆养殖业提出了建议,以期为合理开发我国经济棘皮动物种质资源提供参考,推动水产养殖业绿色发展。     

构建鲤现代种业的核心技术

对于任何一个农业物种而言,现代种业核心技术包括3个方而：收集与创制最优良的种质资源、建立先进实用的育种技术、方便的可最大化利用上述资源的数据库及网站。针对鲤这个水产养殖种,黑龙江水产研究所及合作单位经过30多年的研究积累和创制了抗寒能力强、生长速度快、肉质好的三大系列种质,在此基础七已经培育出6个水产新品种;构建了基于亲本遗传距离的分子育种技术,并在常规育种技术的使用过程中增加了统计分析和染色体操作技术,如BLUP技术、雌核发育技术等,将现代育种技术充分地运用于鲤的品种培育之中;同时建瓿了涵盖表型、生物学特征、一般遗传参数的鲤种质数据库和涵盖基因、标记及经济性状QTLs的鲤基因组数据库,使鲤具备了现代种业需要的生物学、遗传学、基因组学的完整数据库。综上所述,初步构建了鲤现代种业的核心技术。     

南海所完成卵形鲳鲹基因组染色体图谱绘制

<正>近日,中国水产科学研究院南海水产研究所联合院生物技术研究中心成功破译卵形鲳鲹基因组,绘制完成卵形鲳鲹基因组染色体图谱,为深度解析卵形鲳鲹重要经济性状的遗传基础,深入开展基因组选择育种和分子设计育种等工作奠定了基础。该研究成果于近日正式在     

基因组选择技术在半滑舌鳎“鳎优1号”新品种培育中的应用研究

半滑舌鳎是我国九大海水养殖鱼类之一,入选国家海水鱼产业技术体系。因其肉质细腻、味道鲜美,极受消费者欢迎,市场价值很高。在半滑舌鳎养殖业蓬勃发展过程中,种质退化、抗病力下降和疾病频发等问题相继出现,制约了养殖产业的发展。为改善半滑舌鳎种质资源现状,我们针对生长和抗病性状开展了连续四代家系选育,并从第三代选育开始,利用基因组选择育种技术估算半滑舌鳎抗哈维氏弧菌的基因组估计育种值,提高抗病性状的选育效率,于2018年分别筛选出一批生长速度快、抗病力强的家系。随后,利用这些抗病速生家系进行大规模苗种繁育,并在山东、河北和天津等地进行了连续两年的生产性对比试验。2021年,半滑舌鳎速生抗病新品种通过了全国水产原种和良种审定委员会的审定,命名为“鳎优1号”。与未经选育的半滑舌鳎相比,“鳎优1号”新品种抗哈维氏弧菌感染能力提高30.9%,18月龄鱼的体重平均提高17.7%,养殖成活率平均提高15.7%。此外,“鳎优1号”苗种的生理雌鱼比例高达40%左右。半滑舌鳎新品种“鳎优1号”的成功培育为水产养殖种业增添了良种,推动了半滑舌鳎分子育种技术的发展,为基因组选择育种技术在水产良种培育中的应用奠定了基础。     

遗传改良对世界水产养殖业发展的推动作用

随着全球水产品养殖产量快速增长，水产养殖业在近二十年间正快速替代捕捞业，成为满足人类对优质蛋白需求极具潜力的生产活动。世界水产品消费量近几十年来快速增长，水产品在人类食物系统中具有越来越重要的地位。遗传改良作为发展水产养殖业的关键环节而备受关注，长期以来，以选择育种和杂交育种为主要的育种方法，以生长速度、成活率等经济性状为主要改良的目标性状，对世界水产养殖业的发展发挥了基础性、先导性和战略性作用。随着人们对优质蛋白需求的不断增加以及“大食物观”概念的广泛普及，将水产品打造为更加高效的食物生产系统是大势所趋。但纵观全球，水产养殖业存在遗传改良种类不多、覆盖面不广、改良性状滞后于产业发展需求等问题，需要加强水产育种技术创新和品种培育，培育更多的遗传改良种，推进水产养殖业高质量发展。本文基于已有研究结果，结合渔业各类统计数据，对世界水产养殖业发展概况、重要养殖种遗传改良情况、水产育种技术应用、目标性状改良以及部分主要人工改良种产量数据进行整理概述，总结发展状况，分析存在问题，以期为水产种业研究以及产业高质量发展提供参考。     

鱼类环境耐受性与抗逆性育种研究进展

随着高密度集约化水产养殖业的发展，溶解氧、水温和氨氮等水环境因子胁迫已成为制约渔业高质量发展的限制性因素，抗逆水产新品种的培育成为重要的解决途径之一。本文综述了鱼类对温度、低氧、氨氮、亚硝态氮、盐碱胁迫的响应机制，以及环境耐受性鱼类新品种的育种现状，提出充分利用第一次全国水产养殖种质资源系统调查结果发掘优异种质资源，建立高通量表型和基因型精准鉴定技术，深入解析鱼类响应环境因子胁迫的机制，利用分子标记辅助育种、全基因组选择育种、基因编辑育种和分子设计育种等现代分子育种技术进行高效精准抗逆新品种的培育，为鱼类抗逆性新品种培育提供参考。     

中国水产种业技术创新现状与展望

种业是农业发展的基础,振兴种业是保障国家粮食安全的核心要素,也是保障国家安全的重要举措。种业发展涉及政策、技术和市场等多种因素。我国水产遗传育种技术发展日新月异,但与《种业振兴行动方案》提出的要求尚有差距。本文从育种技术研究、发展与应用等角度阐述了我国水产遗传育种技术发展现状,对照《种业振兴行动方案》提出的目标与任务,从种质资源保护与利用、育种技术创新、种业生产体系建设和种苗监管等方面分析了我国水产育种技术发展存在的短板,认为我国水产养殖用种总体有保障、风险可管控,也存在国内种质资源丰富但遗传改良率不高、科研育种成果多但转化效率不高、种业企业多但核心竞争力不强等3个主要问题。针对短板,本文提出加强种质资源挖掘保存与创新利用技术研究、加强现代育种技术特别是新种质创制的研究及应用、加强生产体系技术标准化应用、加强育种技术商业化应用研究、加强种业市场监管技术支撑等建议,以期为我国水产育种技术创新攻关及种业发展政策制定提供参考。     

科技

<正>珠江所与深圳华大基因研究院签署合作协议10月19日,珠江水产研究所与深圳华大基因研究院就共同开展水产生物基因组与分子育种研究,推进水产动物种业创新签署合作协议。根据协议,双方将共建"国家基因库珠江流域种质资源中心",针对重要淡水经济品种和水生濒危动物两大类10个品种开展基因组测序,共同开展分子设计育种研究,加快新品种选育进程,为濒危水生动物保护提供高效策略,同时密切加强人员交流培养。(珠江水产研究所)     

金边鲤稻田养殖对比试验

正金边鲤(暂定名)是广西壮族自治区水产引育种中心联合柳州市渔业技术推广站和融水苗族自治县融荣水产品养殖专业合作社等多家单位,以融水田鲤野生群体为选育基础群体,以典型背部金边性状和生长性状选育方向,采用常规育种和分子标记辅助育种相结合,选育出的适合稻田养殖的鲤新品种。2020年5-9月,广西水产引育种中心在广西柳州市融水苗族自治县融荣水产养殖专业合作社进行了金边鲤、建鲤与福瑞鲤的稻田养殖对比试验,取得了良好的效果,现介绍如下。     

中国水产育种研究现状与发展建议

水产育种是世界各国竞相发展的热点研究领域,育种技术开发和优良品种培育充分体现了一个国家的综合创新实力和市场竞争能力。开展水产养殖生物的遗传育种研究,可提高种质资源开发强度和基因资源挖掘深度,发掘我国水产种业科技潜能和增强产业化应用水平。我国水产育种涵盖了完整的品种育成和扩繁推两大系统,已经成为推动水产养殖业绿色发展的重中之重,在保障优质蛋白稳定供给、提升种业强国竞争实力和改善国民饮食消费习惯等方面展示了杰出功效。随着生命科学特别是分子生物学和基因组学的飞速发展,我国水产育种取得了丰硕的科研成果,但也遇到了诸多核心瓶颈和制约因素。本文概括性总结了开展水产育种研究的重要意义,分析了当前我国水产育种研究的整体现状,凝练了亟需突破和解决的关键问题,提出了强化种质资源挖掘与高效利用、重视基础研究开展源头创新、研发前沿技术进行重点攻关、聚焦市场需求培育优良新品种等今后研究重点任务,形成了建设种质资源保藏体系、建成创新支撑平台、推进保护政策扶持、打造新型研发主体等对策建议,以期为我国引领世界水产育种研究和新时代渔业转型升级提供参考资料。     

浙江滩涂贝类种业科技创新发展及展望

我国拥有1 512 300 hm²沿海滩涂,而滩涂贝类是潮间带滩涂的优势种类,具有生长快、适应性强、环境友好等诸多优点,因此发展滩涂贝类养殖空间广阔、条件优越、潜力巨大。浙江滩涂贝类养殖历史悠久,在养殖技术与模式、人工采苗与育苗、大规格苗种培育、新品种培育等方面具有明显特色和优势,同时在种业科技创新与发展方面面临巨大挑战。本文综述了浙江滩涂贝类养殖产业、苗种生产技术、种质创新与良种创制的历史与现状,围绕经济性状精准测评、育种技术创新、优质抗逆新品种培育、高效扩繁关键技术和装备研发、种业体系建设等方面,提出了未来特别是“十四五”期间滩涂养殖贝类良种创制与种业发展的重点任务。     

镜鲤与建鲤生长性状共享 QTL 标记及优势基因型

本研究以1个镜鲤(Cyprinus carpio L.)全同胞家系(190个个体)构建的微卫星遗传图谱(992个标记)为基础,从体重、体长、体高和体厚的QTL区间内发掘了54个标记,其与性状具有显著相关性,进而通过对不同基因型性状间的比较,筛选出83个优势基因型。在此基础上,用54个镜鲤QTL标记分析了建鲤(Cyprinus carpio var.jian)作图群体,其中40个标记在建鲤中表现出多态性,比例为74.07%;相关性分析结果显示,其中22个标记与建鲤家系的体重、体长、体高或体厚性状具有显著相关性(P0.05),占多态标记的55.00%;镜鲤与建鲤共享的22个QTL标记中,18个标记与至少1个相同的性状具有显著相关性(P0.05),从中筛选出建鲤性状具有优势的基因型30个,可用于指导建鲤的选育。品种间共享QTL的发掘能够扩展QTL标记的使用空间,减少新品种重新构建图谱进行QTL标记定位的工作量和成本。     

我国鱼类近缘杂交研究及其在水产养殖上的应用

基因型不同的动物体间相互交配的过程称为杂交(hybridization)。杂交是被广泛采用的育种手段。杂交的主要目的在于获得杂种优势,并通过杂交选育新品种或新品系。根据杂交亲本的亲缘关系,杂交可分为远缘杂交(remote hybridization,distant hybridization)和近缘杂交(closehybrid     

紫菜遗传育种研究进展

对中国紫菜(Pyropia/Porphyra)种质资源进行了详细的介绍,从育种技术、育种目标和育种成果3个方面综述了紫菜育种领域的研究进展。育种技术以选择育种、杂交育种和诱变育种为主,分子遗传育种在探索之中。育种目标在优质、高产的基础上,结合气候变化、不同海区环境,培育耐高温、耐低盐等抗逆性强的品种。目前,中国已培育出紫菜新品种6个,其中坛紫菜4个,条斑紫菜2个。最后,作者提出中国紫菜产业发展面临的一些问题,期望良种选育与产业发展相结合,为科研工作者进一步开展紫菜育种研究提供参考。     

草鱼生长性状的遗传参数和育种值估计

利用草鱼(Ctenopharyngodon idellus)生长性状选育核心群亲本,采用人工授精方式构建21个全同胞家系,并选用动物模型对16月龄草鱼生长性状进行遗传参数和育种值估计。结果显示,草鱼选育种群的生长性状存在丰富变异。采用约束极大似然法估计方差组分,发现草鱼体重、体长和体高性状的遗传力分别为0.39,0.47,0.21,属于中高遗传力;肥满度性状遗传力为0.11,属于低遗传力;4个性状的共同环境效应值相近且较小,范围为0.07~0.17。采用两性状动物模型分析相关性,发现体重、体长和体高性状间表型和遗传相关系数均达到高度正相关(r=0.88~0.97),而肥满度性状与三者间相关系数接近零,只与体高性状存在一定遗传正相关(r=0.43)。结合各性状遗传变异系数和相对遗传进度,分析表明,以体重为目标性状可便捷有效地改良草鱼生长性能。采用最佳线性无偏估计法预测个体育种值,发现4个性状育种值与表型值的相关系数范围为0.77~0.93。基于单性状育种值和表型值分别进行个体选择,按10%留种率,各性状选留个体相同率为68.75%~81.82%,秩相关系数范围为0.19~0.81,两种选择方式显示出较大差异,且差异大小与性状遗传力成反比例。本研究为草鱼生长性状选择育种提供了理论依据和技术支撑。     

不同倍性鲫鲤MeCP2基因分子克隆及时空表达分析

为了探寻不同倍性鱼生殖育性的表观遗传调控规律,实验基于不同倍性鲫鲤精巢的转录本信息库设计引物克隆了不同倍性鲫鲤的MeCP2基因。序列比对结果发现,在远缘杂交的过程中基因组发生了遗传重组和变异。基于序列公共部分设计引物,通过半定量PCR和实时定量PCR的方法分析了MeCP2基因在不同倍性鱼发育过程中的时空表达特征。结果还发现,MeCP2基因在所有组织中都有表达,但在脑组织中的表达量最高;纵向对比性腺的发育过程,MeCP2基因的表达量会随着性腺发育成熟而下降;横向对比不同倍性鱼的性腺发育,MeCP2基因在三倍体鱼卵巢中的表达量明显高于二倍体和四倍体鱼,但在精巢中的表达量随鱼的倍性增加而增加。研究表明,MeCP2基因的表达与不同倍性鱼的卵巢发育密切相关,这为研究鱼类生殖不育的分子机理及其在水产育种上的应用奠定了坚实的基础。