捷報！歷時十年，世界第一！我國科學家成功破譯對蝦基因組，蝦農的福音來了
發佈時間：
2019-01-26
祝賀中科院海洋所相建海和李富花2位科學家及研究組歷時十年成功破譯了凡納濱對蝦基因組，獲得了世界上首個高質量的對蝦基因組參考圖譜
說起凡納濱對蝦可能不被人熟知，而提起它的別名南美白對蝦相信很多人並不陌生，這是市場上最常見的一種對蝦，作爲四大養殖蝦類之首，其年產量達416萬噸，具有非常重要的經濟價值。然而，由於種質資源匱乏，我國對蝦養殖單位每年需從國外引進大量親蝦。我國自主的對蝦分子遺傳育種工作迫在眉睫，但是受限於沒有良好的參考基因組，其進展一直相對緩慢。
近日，中科院海洋所傳出捷報，該所相建海和李富花研究組主導，與國內外多家單位共同合作，歷時十年成功破譯了凡納濱對蝦基因組，獲得了世界上首個高質量的對蝦基因組參考圖譜。
研究成果1月21日在Nature子刊《Nature communications》在線發表，爲甲殼動物研究及對蝦基因組育種和分子改良提供了重要理論支撐。
歷時十年獲得國際首個高質量對蝦基因組參考圖譜
從2009年開始，中科院海洋所相建海和李富花研究組着手攻關研究對蝦分子遺傳育種工作。“對蝦基因組是世界上公認的高複雜基因組，阻礙了多個國際科研機構的研究步伐。”據中科院海洋所李富花研究員介紹，在該研究中，科研人員嘗試了從一代到三代的各種測序平臺以及各種組裝軟件，最終完成了凡納濱對蝦的全基因組denovo測序和組裝，獲得的參考圖譜ScaffoldN50達到606Kb。
通過分析發現，以1-6鹼基爲單位多次重複的簡單串聯序列(SSR)佔對蝦基因組的23.93%以上，是目前已測基因組物種中含量最高的，這也是對蝦基因組高複雜性的根本原因，並推測SSR的爆發與對蝦祖先適應性進化過程有關。此外，在對蝦基因組上還發現了兩大結構特徵：大量的物種特異性基因和大量的串聯重複基因，可能與對蝦科的特異性進化有密切聯繫。
迫在眉睫研究出中國自己的對蝦育種
據統計，2016年全球的對蝦產值達到320億美元，凡納濱對蝦佔比80%。在中國，凡納濱對蝦的養殖範非常廣，年產量達到150萬噸，佔全球產量的四分之一以上。對於仍依靠從南美進口育種的中國來說，每年進口的成本就高達數千萬美元。此外，一旦出現海外種源不能進口，國內的對蝦產業將受到嚴重影響。李富花告訴記者，所以我們一定要研究出自己的育種，更適合我國養殖環境的育種。
記者瞭解到，本研究還對22個野生和養殖的凡納濱對蝦個體進行了重測序，獲得了大量的SNP分子標記，爲對蝦的遺傳育種工作提供了寶貴的資源。此外，通過選擇純化分析，研究人員還找到了對蝦基因組上14個受選擇的區域和28個受選擇的基因，它們可能與對蝦養殖環境適應有關。對蝦基因組的發表爲甲殼動物底棲適應和蛻皮等研究提供了重要的理論基礎和數據支撐，同時也爲對蝦基因組育種和分子改良工作提供了重要的基礎平臺。
該研究得到國家863計劃、國家自然科學基金、青島海洋科學與技術試點國家實驗室“藍色生命”以及實驗室海洋生物學重點實驗室重大成果支持計劃等項目資助。
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