Page 116 - 《水产学报》2023年第1期

林志华，等 水产学报, 2023, 47(1): 019608

氧等抗逆性状的测评一直是抗逆育种中的难点之 良基因型，改良重要经济性状，其优点是可大幅
一，传统的测评方法以半致死浓度 (LC )、半致 提高育种值估算的准确性、可早期选择，从而缩
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死时间 (LT ) 为指标，往往造成大部分个体死亡 短世代间隔、加快遗传进展，尤其对遗传力低、
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和选留个体发育异常，因而在育种应用中严重受 难以测定的复杂性状具有良好的预测效果，基因
限。近年来发展起来的心率无损检测技术，为贝 组定位的双亲群体可以直接应用于育种，真正实
类抗逆能力测定提供了良好方法，如包振民等 [52-54] 现了基因组技术指导育种实践。近年来，随着第
利用红外无损伤的心跳参数测定系统获得扇贝的 二、三代高通量测序技术的迅猛发展和日臻成
心跳频率和波形，据此首次建立了一种快速评估 熟，我国科学家相继破译了长牡蛎 (Crassostrea
扇贝耐温能力的方法，并应用于虾夷扇贝 (Patino- [61-62] [63]
gigas) 、虾夷扇贝 、栉孔扇贝 (Chlamys far-
pecten yessoensis) 和 海 湾 扇 贝 (Argopecten irradi- [64]
reri) 等 20 余种重要海洋经济贝类全基因组，包
ans) 的抗逆品种选育中；林思恒等 [55] 研究了高温 [65] [66-67] [68] [69]
括了菲律宾蛤仔 、缢蛏 、泥蚶 、魁蚶 、
胁迫下皱纹盘鲍 (Haliotis discus hannai) 心率变化 青蛤 [70] 、硬壳蛤 [71] 等滩涂经济贝类 (表 2)。伴随
规律，并以阿伦尼乌斯拐点温度 (arrhenius break
着海量贝类基因组数据的不断产生，使得开展重
temperature, ABT) 作为生理指标评价了两个养殖
要经济性状的全基因组关联分析 (genome-wide
群体间耐高温能力的差异；沈雅威等 [56] 通过检测
association study，GWAS) 成为可能，而 GWAS 分
分析不同溶解氧下鲍的心率变化，建立了一种快
析正是复杂性状相关功能基因定位的重要方法，
速测定鲍耐低氧能力的方法。
也是后续开展育种值估算和全基因组选择育种的
在滩涂贝类经济性状的高效精准测量方面，
关键。目前，GWAS 技术在贝类生长、抗逆、品
近几年也取得了一些重要进展。胡凌威等 [57] 研究
质等经济性状的关键 SNP 定位中的应用越来越多，
发现缢蛏心率 ABT 与耐高温和生长性状间存在相
如在虾夷扇贝 [72] 、皱纹盘鲍 [73] 和长牡蛎 [74] 中用
关关系，为耐高温、高产新品种选育提供了支撑
GWAS 方法定位了一批生长性状相关 SNP 位点，
技术；董迎辉等 [58] 基于电子硬度计改良和遗传力
在皱纹盘鲍中鉴定出 27 个与耐高温性状显著关联
评估，建立了一种蛏类活体快速检测贝壳硬度的
的 SNP 位点 ，在长牡蛎和虾夷扇贝中鉴定出与
[75]
技术，并应用于缢蛏硬壳新品种的选育中；包永
营养品质相关的 SNP [76-77] ，这些研究结果为全基
波等 [59] 建立了一种活体高通量检测泥蚶血红蛋白
因组选育技术在贝类育种中的应用奠定了良好基
浓度的方法，可用于高血红素泥蚶新品种选育中。
础。包振民院士团队 2016 年开发了新型全基因组
“十四五”期间，研发建立重要滩涂养殖贝类耐高
[78]
温、耐低氧、耐盐等抗逆性状和品质性状的无损 选择模型和算法 ，建成国际上第一个水产生物
高效测评技术，仍是育种工作的重中之重。 的全基因组选择育种平台，率先应用全基因组选
[79]
择技术育成栉孔扇贝“蓬莱红 2 号”新品种 ，走
4.2 育种技术创新 [80]
在国际前列。2018 年，Gutierrez 等 对长牡蛎的
育种技术的创新，是打赢种业翻身仗的关键 全基因组选择中发现对生长性状的预测准确度较
所在。育种技术随着科技进步不断发展，经过早 高 (0.54~0.67)。
期的选择育种、杂交育种、多倍体育种、性别控 基因编辑，是一种新兴的精确的能对生物体
制等常规育种技术，发展到目前的以分子标记辅 基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技
助选择 (molecular marker-assisted selection，MAS)、 术。特别是 CRISPR/Cas9 介导的基因组编辑系统，
多基因聚合育种、转基因育种、全基因组选择 以其定向精确、简易高效和多样化等优点，在基
(genomic selection，GS)、分子设计育种、基因 (组) 因研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨
编辑 (gene editing) 育种、表观遗传辅助育种等为 大潜力，已成为水产育种领域最为有效的工具之
主的分子育种技术体系，尤其全基因组选择和基 一。近年来随着 CRISPR 技术的不断迭代升级，
因组编辑育种技术受到研究者的广泛重视和青睐。 基因编辑技术在水产动物中的应用也愈加广泛，
全基因组选择是目前育种领域的前沿技术， 特别在斑马鱼、青鳉(Oryzias latipes)、尼罗罗非鱼
是一种利用覆盖全基因组的高密度标记进行选择 (Oreochromis niloticus)、 黄 颡 鱼 (Pelteobagrus
育种的新方法 。通过计算生物学模型预测和高 fulvidraco) 等多种鱼类中实现重要基因的成功编辑
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通量基因型分析，它可在全基因组水平上聚合优 并获得可存活后代 ，使其成为引领水产种业创
中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries https://www.china-fishery.cn
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