Page 117 - 《水产学报》2023年第1期
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林志华,等 水产学报, 2023, 47(1): 019608
表 2 国内已完成的滩涂贝类基因组测序与分析情况
Tab. 2 Reported de novo genome sequencing and analysis of mudflat bivalves in China
物种名称 基因组大小/Mb 重叠群N50/kb 支架N50/Mb 编码蛋白基因数 第一完成单位 参考文献
species name genome size contig N50 scaffold N50 no. of protein-coding genes first contributing unit references
菲律宾蛤仔 1 122.97 28.11 0.345 27 652 大连海洋大学 [65]
R. philippinarum
缢蛏 1 331.28 678.86 57.99 26 270 浙江万里学院 [66]
S. constricta 1 220.85 976.94 65.93 28 594 宁波大学 [67]
泥蚶 812.61 599.92 — 24 398 浙江万里学院 [68]
T. granosa
青蛤 903.16 2 587.08 46.47 27 564 江苏海洋大学 [69]
C. sinensis
硬壳蛤 1 796.59 1 768.86 91.38 34 283 中国科学院海洋研究所 [70]
M. mercenaria
魁蚶 884.50 1 797.72 45.00 24 045 中国水产科学研究院黄海水产研究所 [71]
S. broughtonii
新发展的革命性技术。迄今为止,基因编辑技术 技术,并应用于高产、抗逆、优质新品种的育种
已在少数贝类中进行了探索研究,如 Perry 等 [82] 实践中;开展熊本牡蛎、缢蛏多倍体育种技术,
2015 年在大西洋履螺 (Crepidula fornicata) 中成功 改良生长性状,避免繁殖季节肉质下降;加快泥
编辑 β-catenin 基因,首次证实 CRISPR/Cas9 技术 蚶、缢蛏的基因导入、基因编辑等前沿技术研发,
在贝类中的可行性;Crawford 等 [83] 在皮氏枪乌贼 为基因编辑育种技术体系构建提供支撑。
(Doryteuthis pealeii) 中成功建立了基因编辑技术。
4.3 优质、抗逆新品种培育
在大宗经济贝类中,Huang 等 [84] 通过显微注射方
法靶向编辑皱纹盘鲍卵的 nodal 基因;Yu 等 [85] 对 水产养殖的可持续发展离不开优良品种的支
长牡蛎受精卵中肌肉相关基因 MSTN 和 Twist 进 撑。20 年来,我国水产养殖遗传改良率达 52.8%,
行敲除,使 18.2%~26.7% 担轮幼虫发生基因突变; 良种对我国水产增产的贡献率为 25%~30%,良种
Li 等 [86] 对长牡蛎肌球蛋白必需轻链 CgMLCE 基因 培育在水产养殖产业发展中的作用日益凸显,良
进行敲除,并将编辑效率提升至 90%。虽然贝类 种化养殖已然成为未来水产养殖的基本方向。我
基因编辑技术取得了一系列可喜进展,但目前除 国滩涂贝类种类众多、产量巨大,仅蛤、蚶、蛏
了在静水椎实螺 (Lymnaea stagnalis) 中成功获得基 三类的年产量就高达 549 万 t,占海水养殖贝类总
因编辑纯合体外,其他贝类中尚未能获得基因编 产量的 36% 。虽然大多数滩涂贝类具有耐温、
[3]
辑 F ,特别是双壳贝类受精卵体积小、固定难度 耐盐、耐氨氮和抗菌能力较强的天然优势,但近
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大、子代成活率等问题,大大限制了基因编辑技 年来随着极端天气发生频率、强度增加,以及高
术的推广应用。因此,研发安全、高效、便捷的 密度养殖,使滩涂贝类仍面临生长变缓、抗逆
编辑元件 (如 CRISPR/Cas9) 递送技术已成为当前 (病) 能力下降、良种覆盖率低、病害时有发生等
[81]
贝类基因编辑研究和应用中所面临的重要挑战 。 问题,制约了滩涂养殖的高质量发展。
全基因组选择和基因编辑技术可大幅缩短育 滩涂贝类育种今后应根据不同种类自身特性,
种周期,快速精准创制新的种质资源,有效提高 聚焦养殖产业需求和市场需求,集成常规育种技
生长、抗逆 (病)、品质等性状,在贝类功能基因 术和分子育种技术,建立以生长、抗逆、品质、
组研究、重要经济性状基因挖掘、遗传育种等领 抗病等目标性状为主的现代贝类育种技术体系,
域展现出广阔的应用前景。迄今,滩涂贝类育种 培育高产、优质、抗逆 (病) 的滩涂贝类养殖新品
技术仍以群体选育、家系选育为主,育种效率较 种。在育种性状选择方面,应重点考虑以下 4 个
低、遗传进展慢,相对落后于扇贝、鲍的全基因 性状:① 生长性状:仍是滩涂贝类今后很长一段
组选择育种技术,亦尚未开展基因编辑技术的探 时间改良的重点,性状指标正在由以前的单一考
索。因此,“十四五”期间应重点开展缢蛏、泥蚶 虑体重、壳长、生长速度,向兼顾出肉率、体型
的生长、抗逆、品质等重要经济性状的全基因组 等方向转变;② 抗逆性状:是关乎高产、稳产的
关联分析和育种值估算,建立全基因组选择育种 一系列重要性状,如耐温、耐盐主要影响养殖成
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