日前,由浙江海洋學(xué)院領(lǐng)銜,上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等機(jī)構(gòu)聯(lián)合破譯了大黃魚全基因組測序,構(gòu)建了大黃魚基因組圖譜,并成功解析其先天免疫系統(tǒng)基因組特征。11月19日,該研究成果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。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,揭開了我國大黃魚基因組學(xué)研究的序幕。我國大黃魚研究從此進(jìn)入組學(xué)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)?”基于這樣的懷疑,團(tuán)隊(duì)成員作了很多嘗試。他們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培育抗病力強(qiáng)的優(yōu)良品系奠定基礎(chǔ)。
科研團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),大黃魚基因組預(yù)估大小為728Mb,具有19,362個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因。系統(tǒng)發(fā)育樹表明,大黃魚在基因組組成、基因結(jié)構(gòu)、序列同源性等方面與三刺魚最為接近。
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編碼TLRs,ILs和TNFs的先天免疫基因,這些基因被海洋病原菌感染后,它們在魚體內(nèi)的表達(dá)將嚴(yán)重下調(diào)??蒲袌F(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,闡明他們在免疫通路中的作用,解析他們在抗病力呈現(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。
大黃魚免疫基因信息的充分解析,有助于發(fā)現(xiàn)與抗病力相關(guān)的免疫基因位點(diǎn),通過這些免疫基因位點(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,進(jìn)一步提高養(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。通過不斷的努力,使更多的野生大黃魚走進(jìn)普通老百姓的餐桌。(宣傳部、海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院)