圣淘沙名胜世界

重磅丨国内首款团头鲂50K液相芯片“鲂芯一号“研发成功

2023年11月28日    作者:admin

团头鲂,俗称武昌鱼,因具有食性广、味美、头小、含肉率高、体形好、规格适中等优点,在20世纪六十年代就被作为优良的草食性鱼种在中国普遍推广,现已成为中国主要淡水水产养殖对象之一。因其自然分布较窄(正式报道其自然分布的湖泊有湖北省梁子湖和淤泥湖,江西省鄱阳湖等长江中游的一些大、中型湖泊),遗传多样性基础弱小,近交人工繁殖易引起经济性状衰退。近年来,随着养殖规模的扩大,因缺少对团头鲂种质资源的保护与合理利用,其种质资源正受到衰退的威胁,各地养殖群体先后出现了生长速度减慢、性成熟提早、病害频发等不良趋势。现在,虽然已经围绕生长和耐低氧等性状培育了团头鲂“浦江1号”、”华海1号“、和“浦江2号“三个国家审定新品种,促进了其种业和产业的开展。但其品种更新还不够,抗病、耐低氧、品质好等优良养殖品种仍然缺乏,且随着养殖过程中多种问题的出现,传统的单一性状选育难以满足当下的选育需求。在基因组学技术快速开展的时代,需要创新育种技术体系,利用高效的现代分子育种技术培育速生、抗病、抗逆、少刺和肉质优良等多性状耦合新品种,进一步提高团头鲂养殖业的经济效益和社会效应。


华中农业大学水产学院鲂种质资源鉴定与新种质创制研究团队联合武汉圣淘沙名胜世界基因科技有限公司,开发了国内首款团头鲂50K液相芯片“鲂芯一号”。该芯片可为团头鲂种质资源精准评价利用、重要性状基因的挖掘鉴定和遗传基础解析、优良品种的提纯复壮以及分子育种等给予高效基因型鉴定技术支撑,有效提高团头良种选育精准性和效率,有助于我国团头鲂多性状复合基因组选择育种进程。

图1 团头鲂

图2鲂芯一号


一、产品特点

1.位点多态性好、基因组分布均匀

收集包括团头鲂梁子湖、鄱阳湖、淤泥湖等原种群体和“浦江1号”、“华海1号”、“浦江2号”等国审选育品种在内共计270个个体进行全基因组重测序,筛选取得16,836,560个高质量的SNP位点作为芯片探针设计的基础位点。以课题组前期积累的重要经济性状相关位点、标签和基因等区域作为芯片探针设计的功能位点。最后共计筛选得到49,173个高多态性SNP位点(图3),构成团头鲂50K 液相育种芯片,位点均匀分布于染色体(图4)。

图3 团头鲂50K 液相育种芯片标记位点MAF分布图

图4图4   团头筋50K液相育种芯片SNP位点在染色体上的分布图



2.性状关联位点丰富

该芯片的49,173个核心SNP位点中,外显子区域位点占比22%(图5)。芯片包含与生长、性别、肌间刺、抗病、耐低氧、食性、性腺和肌肉发育等性状相关位点,可用于速生、少刺、抗病和耐低氧等相关性状的功能基因挖掘鉴定利用和新品种培育。



图5 团头鲂50K液相育种芯片核心标记位点注释结果


3.产品技术参数优良

经测试验证,该芯片位点检出率高,平均位点检出率达到98.63%(图6);产品稳定性好,重复样本基因型平均一致率为99.68%;基因分型准确度高,芯片捕获测序与全基因组重测序在样品中平均分型一致率高达98.32%(图7),产品整体性能优良。



图6团头鲂50K液相育种芯片标记位点在样本中的基因型检出率


图7 芯片捕获测序和全基因组重测序分型一致率统计柱状图

二、产品应用

1.遗传多样性评估、种质资源和亲缘关系鉴定评估等。
2.遗传连锁图谱构建、功能基因定位及全基因组关联分析等。
4.重要性状基因的挖掘鉴定和功能解析等。
3.基于芯片检测的分子标记辅助选择、全基因组选择育种等。



三、研发团队

1、华中农业大学鲂种质资源鉴定与新种质创制研究团队

华中农业大学鲂种质资源鉴定与新种质创制研究团队负责人为水产学院高泽霞教授,博士生导师,入选国家级青年人才,获2021-2022年度中国农学会青年科技奖,担任国家大宗淡水鱼产业技术体系种质资源鉴定与新种质创制岗位专家。美国俄亥俄州立大学联合培养博士,美国加州大学戴维斯分校访问学者,挪威Nofima研究所访问学者。主要从事鱼类种质资源评估、遗传育种与功能基因组学方面的研究,在鱼类肌间刺系统演化、发生发育分子机制及团头品种选育等方面召开了系统工作。近年主持国家基金重点项目、国家重点研发计划课题等国家及省部级项目20余项,以第一/通讯作者在National Science Review、Nature Communications、Aquaculture等期刊发表论文80余篇,获国家授权专利10项。以第二完成人取得国家审定新品种团头鲂“华海1号”,相关成果获农业农村部神农中华农业科技奖一等奖、湖北省科技进步一等奖等科研奖励。现为《JWAS》,《CBP Part D:Genomicsand Proteomics》等期刊编委,世界水产养殖协会理事,第十一届中国水产学会淡水养殖分会副主任委员,农业农村部淡水生物繁育重点实验室主任等。



2、武汉圣淘沙名胜世界基因科技有限公司

武汉圣淘沙名胜世界基因科技有限公司创建于2021年,公司致力于基因组育种技术研发与推广应用。
圣淘沙名胜世界基因Yingzi Gene,给予基因组育种整体解决方案,包括功能位点基因芯片设计、制备与检测,基因组育种大数据分析,基因组育种软件开发、表观遗传研究与功能突变位点挖掘等服务。
现在公司团队80%以上拥有硕士及以上学历,拥有T7高通量测序仪、核酸自动提取工作站、高性能计算集群等平台和设备。