西藏公布首个青藏高原特有鱼类黑斑原鮡基因组

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp黑斑原鮡是雅鲁藏布江中游特有种,也是雅鲁藏布江8种鮡科鱼类中唯一在中游(雅鲁藏布江谢通门江段下至支流尼洋河及中游支流拉萨河的唐加至扎雪河段)分布的种,其分布海拔高度在2800米-4200米之间。近日,自治区农科院水产所联手诺禾致源及武汉理工大学,公布了首个青藏高原特有鱼类黑斑原鮡的基因组,这意味着填补了青藏高原鱼类基因组空白,为后期种质资源保护和鱼类适应性研究奠定了基础。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp通过近半年反复推敲

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp最终确认黑斑原鮡基因组版本

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp据悉,黑斑原鮡腹腔内除了具有正常的肝脏外,在皮肤与体壁肌肉之间分生出一个与腹腔内肝脏连接的相同功能的组织——腹腔外肝,但目前对于黑斑原鮡特殊的肝脏发育分子机制及其在适应性进化中的生理功能变化情况尚不清楚。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp2008年,自治区农科院水产所刘海平博士对采自雅鲁藏布江林芝江段和日喀则江段的黑斑原鮡的外部形态和骨骼系统进行了研究,发现两者并不存在差异。但是查阅相关资料可以发现,一直以来,黑斑原鮡染色体组型上的研究都存在争议。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp作为西藏特有的珍稀土著鱼类,黑斑原鮡资源量日渐衰退。与此同时,其市场价也在一路飙升,甚至出现了一鱼难求的现象。自2016年以来,自治区农科院水产所工作人员在黑斑原鮡曾经有分布的拉萨河连续尝试捕捞,但没有采集到一尾黑斑原鮡。面对这样的情况,青海提出要对黑斑原鮡进行资源保护,加大对黑斑原鮡的养护进程,刻不容缓。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp同年11月,自治区农科院水产所得到西藏财政专项“黑斑原鮡种质资源保护与基因技术开发研究”的支持后,着手开展项目设定的相关内容。在历时近半年的野外采样任务中,科研人员从雅鲁藏布江拉孜县江段采集本项目需要的组织和环境样本。2017年4月,开始进行基因组提取、测序和分析工作,从肌肉组织中提取总基因组DNA进行并启动建库、测序和分析工作,共得到603.99 Gb高质量基因组数据。“中间经历了基因组初步组装和验证等分析工作,通过近半年的反复推敲,我们才最终确认了黑斑原鮡基因组版本。”刘海平博士告诉记者。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp2018年8月14日,自治区农科院水产所联手诺禾致源及武汉理工大学,公布了首个青藏高原特有鱼类黑斑原鮡的基因组。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp拥有黑斑原鮡基因组

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp有望为特色鱼类繁育提供技术

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp黑斑原鮡基因组的公布,是世界上首个青藏高原鱼类的基因组,表明我国在青藏高原鱼类基因组研究领域取得了阶段性成果,这为学界和养殖行业都提供了宝贵的遗传资源。“由于这个基因组是使用最新的三代测序和数据分析方法完成的,可表明青海基因组研究也进入到世界先进水平。”自治区农科院水产所刘启勇书记说。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp黑斑原鮡基因组的成功解析,也将大大促进青海黑斑原鮡种质资源养护实践和特色鱼类生物多样性的研究。据记者了解,以前的群体研究使用了线粒体和少数几个基因进行的群体分析,而现在可以在基因组基础上对全基因组的标记进行分析,为更加全面和深入地研究黑斑原鮡的生物多样性,彻底摸清青海原生鮡科鱼类的“家底”提供了参考。这些研究不仅可以为青海黑斑原鮡养护政策提供更加可靠的理论依据,也为相关的种质资源现状调查和预测提供更加坚实的基础。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp那么,基因组的发现,对于人工繁殖技术是否有很大的推动作用呢?为此,记者也进行了了解。基因组包含了生物是细胞内一个生物的所有遗传信息的综合,这些遗传信息以核苷酸序列形式存储在细胞核内。拥有了黑斑原鮡的基因组,就为后续关于黑斑原鮡的分子生物学所有研究和应用奠定了基础,包括繁殖育种领域。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp“一方面,基因组的连续性和完整性都达到了非常高的水平,便于在后续研究中定位到重要经济性状相关的基因,比如繁殖力、生长速度、性别控制等方面,这些研究结果可以进行辅助选种,提供育种和繁殖过程中人工选择效率,提高养殖农户的经济收入。另一方面,基因育种是水产养殖育种的重要方向,我们解析的黑斑原鮡参考基因组就为这个技术在青海冷水养殖应用中扫清了障碍,我们会在这个参考基因组的基础上进行相关研究,有可能为青海特色鱼类繁育提供新的技术。”自治区农科院水产所所长牟振波说道。

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&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp青海现存黑斑原鮡保种鱼苗1万多尾

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp说起黑斑原鮡,就不得不提青海黑斑原鮡的养护史,因为这可以说是一段“辛酸”史。“第一个关于人工繁育黑斑原鮡的例子是在2000年初。当时有位前辈在拉萨做鱼类资源调查,偶然间在市场上得到了处于繁殖期的黑斑原鮡种鱼,就在宾馆的浴盆里做了繁殖实验。”自治区农科院水产所研究人员张驰告诉记者,“但繁殖成功并不意味着人工繁育成功,二者是不同的概念。”

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp在人工繁育黑斑原鮡中遇到的最大困难是如何让幼鱼开口进食。“因为它在野生环境中适合哪种食物我们无法得知。”自治区农科院水产所研究人员周建设介绍,“我们试过蛋黄、腐性饵料、人工去找野生浮游生物、人工合成鱼糜等方法。”

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp在科研人员的努力下,黑斑原鮡幼鱼终于开口进食了,但是在长到3公分的时候,却出现了死亡现象。“从某种意义上来说,目前我们面临的难关就在于此。”自治区农科院水产所所长牟振波说,“接下来,工作的重中之重就是突破这个瓶颈技术,人工培育出1龄和2龄的黑斑原鮡鱼苗”。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp黑斑原鮡的“傲娇”难倒了科研人员,但是他们并没有放弃,一遍又一遍地进行试验,逐步去打破技术瓶颈。为掌握黑斑原鮡的生活规律等信息,在人工繁育期间,所有科研人员不眠不休,哪怕在夜里,也都是每隔一小时观察一次,然后做各种记录,而这项工作进展到现在,已经进行了近4年。终于,黑斑原鮡的养护技术取得了巨大突破,2017年得到了自治区科技厅重点项目“黑斑原鮡苗种规模化养殖及后备亲鱼种质保存”支持,目前自治区农科院存有保种鱼苗1万多尾。(记者 李海霞)

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