重要養殖鯉科魚類高產、穩產和高效分子模塊解析及新品種培育

與高產、穩產和高效魚類養殖緊密相關的經濟性狀主要包括性別、抗病、低氧耐受以及飼料高效利用。中國科學院水生生物研究所的研究人員以銀鯽、草魚、黃河鯉等我國重要的養殖鯉科魚類為研究對象，通過全基因組關聯分析、轉錄組分析以及在模式動物中功能驗證等，鑒定了一批候選分子模塊。許多魚類在生長和個體大小上表現出明顯的性別異形，因此生產和養殖全雌性或全雄性的群體會帶來顯著的經濟效益。胡煒團隊通過對雄性黃河鯉的全基因組測序、黃河鯉群體的重測序和多個黃河鯉群體的大樣本驗證，鑒定了首個黃河鯉雄性的?DNA?序列?csMD。它包含了一個具有保守結構域的未知轉錄本，可能是潛在的鯉性別決定因子；孫永華團隊鑒定了一個調控性腺分化的長鏈多不飽和脂肪酸延長酶?elovl2，其序列變異可以產生?100%?雄性個體。培育飼料轉化效率高的魚類新品種無疑會降低成本、提高養殖效益。殷戰與解綬啟和童金茍團隊合作，通過全基因組關聯等分析，鑒定了?2?個分別位于銀鯽?cr1?和crhr2的優良等位變異。cr1和crhr2參與調控魚類應激內分泌，它們的等位變異可導致異育銀鯽的可的松水平以及應激反應能力相對下降。在模式魚類中的功能驗證中，發現降低人工養殖條件下魚類的應激反應能力，可以降低基礎代謝率，提升成魚中肌肉組織的蛋白合成代謝和機體的蛋白沉積率，從而促進生長。他們的工作提供了一個新穎的育種思路，即通過降低魚類應激反應的調控能力以培育快速生長、高飼料轉化率的養殖魚類。

制約我國水產養殖可持續發展的一個主要瓶頸因素是病害。我國水產養殖魚類因疾病年損失率超過?10%，年損失超過?150?億元。草魚是我國養殖產量最高的魚類，2016?年的產量達到?589.88?萬噸。但因為缺乏良種，目前養殖的草魚群體性狀退化，病害頻發嚴重。草魚不同家系對草魚呼腸孤病毒（GCRV）的抗性存在顯著差異，其抗性性狀具有較高遺傳力（0.63±0.11）。因此，在完成草魚基因組框架圖繪制后，汪亞平團隊對一個草魚全同胞群體感染?GCRV?后存活個體和死亡個體進行基因組重測序，依據草魚基因組?SNP?電子芯片對存活個體和死亡個體的測序數據進行基因分型，篩選出存活/死亡顯著差異的?1?822?個基因型位點（p<0.01, df=1）；接著通過對存活/死亡組數據的比較分析，從草魚基因組中篩選到?9?個抗病相關基因及其?10?個顯性等位基因位點。目前正采用高通量?SNP?分型技術篩選草魚野生群體中攜帶初級抗病分子模塊的個體作為親本，通過人工繁殖配組繁育抗病群體。

在江蘇等鯽主產區，異育銀鯽養殖模式已由傳統的套養模式轉變成高效的單養或主養模式，鯽產量得到了顯著提高。但由于效益好，導致一些養殖戶養殖密度越來越高，忽視了魚與環境容量之間的平衡。近年來，爆發于蘇北地區的鯽急性出血病造成了重大經濟損失。在鑒定鯽急性出血病病原為鯽皰疹病毒?CaHV?后，我們通過人工感染篩選了銀鯽易感克隆系和抗性克隆系，并通過轉錄組分析揭示銀鯽是通過激活?IFN?系統和抑制補體系統來抵御CaHV?的侵染，其中抗?CaHV?野生克隆系?H?顯著激活了干擾素（IFN）系統基因和免疫球蛋白基因等，而易感克隆系“中科?3?號”則顯著上調表達了凋亡或壞死相關的基因；還進一步鑒定了?8?個?IFN?系統基因作為抗病分子模塊，可用于后續的異育銀鯽抗病育種。