1、魚類基因組研究十年回顧與展望陳松林123，徐文騰1，劉洋1（1.中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室，山東青島266071；2.青島海洋科學與技術(shù)試點國家實驗室海洋漁業(yè)科學與食物產(chǎn)出過程功能實驗室，山東青島266237；3.山東省海洋漁業(yè)生物技術(shù)與遺傳育種重點實驗室，山東青島266071）摘要：摘要：本文回顧了我國魚類基因組研究從無到有、從小到大的十年發(fā)展歷程。分別介紹了我國在魚類BAC文庫構(gòu)建、高密度遺傳

2、連鎖圖譜構(gòu)建、全基因組測序和精細圖譜繪制、基因組選擇育種和基因組編輯等方面取得的重要進展和成果。結(jié)合國際上魚類基因組研究進展，通過分析、比較指出，從2008年到2013年，我國魚類基因組研究在國際上處于全面跟跑狀態(tài)，從20142018年，我國水產(chǎn)科學家奮起直追，加快魚類基因組研究步伐，在短短5年時間內(nèi)，在國際頂級刊物NatureGeics、Nature上相繼發(fā)表了半滑舌鰨、鯉魚、草魚、牙鲆和海馬等重要養(yǎng)殖魚類的基因組精細圖譜，使我國魚類

3、基因組研究在國際上從全面跟跑進入跟跑、并跑、領(lǐng)跑并存狀態(tài)，特別是在個別方向和少數(shù)種類上實現(xiàn)了領(lǐng)跑。同時，指出了我國現(xiàn)階段魚類基因組研究與應(yīng)用方面存在的不足和問題，并展望了我國魚類基因組研究今后的發(fā)展方向和前景。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：魚類；基因組研究；十年；回顧；展望基因組是指一個生物體所含有的遺傳物質(zhì)，用于描述生物的全部基因和染色體組成的概念。魚類基因組學是指對某種魚類所含有的基因進行基因組作圖(包括遺傳連鎖圖譜、物理圖譜、轉(zhuǎn)錄組圖譜)、核苷

4、酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一門科學[1]。魚類基因組學包括以魚類全基因組測序為目標的結(jié)構(gòu)基因組學(structuralgenomics)和以基因功能分析為目標的功能基因組學(functionalgenomics)[1]。————————————————基金項目:國家自然科學基金項目（31530078，31730099），青島海洋科學與技術(shù)國家實驗室鰲山卓越人才培養(yǎng)項目（No.2017ASTCPOS15）；山東省泰山學者攀登計劃

5、專項資助。基因組精細圖譜繪制和鱗片形成的分子機制的結(jié)果[11]。國內(nèi)的魚類全基因組測序和精細圖譜繪制起步于2009年，比國外晚了10多年，與國際先進水平相比，當時我國的魚類基因組研究處于全面跟跑狀態(tài)。盡管起步晚、基礎(chǔ)差，但國內(nèi)學者協(xié)作攻關(guān)、奮起直追，短短幾年內(nèi)就在重要養(yǎng)殖魚類全基因組測序和精細圖譜繪制上取得重大突破，先后完成了半滑舌鰨等多種養(yǎng)殖魚類全基因組精細圖譜繪制。其中，中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所主導于2014年2月在Natu

6、reGeics發(fā)表了我國第一種魚類—半滑舌鰨全基因組測序和精細圖譜繪制的結(jié)果[12]；黑龍江水產(chǎn)研究所主導于2014年9月在NatureGeics發(fā)表了鯉魚全基因組測序和群體基因組學研究結(jié)果[13]。這些突破性論文大大激發(fā)了我國魚類科學家開展魚類全基因組解析的積極性和創(chuàng)造性，推動了我國魚類基因組研究的進程，使我國在短短5年間完成并發(fā)表了22種魚類全基因組解析的論文，將我國魚類基因組研究提升至國際先進水平，在某些方向達到國際領(lǐng)先水平。下面

7、就對我國近10年來在魚類BAC文庫構(gòu)建、高密度遺傳連鎖圖譜構(gòu)建、全基因組測序和精細圖譜繪制、基因組選擇及基因組編輯等方面取得的重要進展和成果分別進行綜合介紹，并與國外的研究進展進行對比分析。1.魚類BAC文庫構(gòu)建研究進展BAC（bacterialartificialchromosome）文庫是指以細菌人工染色體為載體構(gòu)建的大片段重組DNA克隆文庫，可包含某個物種的全部基因，是進行全基因組測序和組裝、物理圖譜構(gòu)建的基礎(chǔ)。我國在鯉魚、草魚、

8、半滑舌鰨、大黃魚和鱖魚等5種魚類構(gòu)建了BAC文庫（表1）。鯉魚BAC文庫是通過HindIII酶消化基因組，獲得片段后連接BAC載體，構(gòu)建的文庫平均插入片段長度141K，并與近緣的斑馬魚基因組進行了比較[14]；草魚則是通過EcI和HindIII分別消化基因組，構(gòu)建了兩個BAC文庫，其中EcI文庫平均插入片段長度為139.7K，覆蓋7.4倍基因組，HindIII文庫平均插入片段長度為121.5K，覆蓋6.3倍基因組[15]；在半滑舌鰨通過

9、BamHI和HindIII構(gòu)建了兩個文庫，其中BamHI平均插入片段長度為160K，HindIII文庫平均插入片段長度為155K，共覆蓋基因組13.36倍，為性別決定基因篩選等研究奠定了基礎(chǔ)[16]；大黃魚BAC文庫平均插入片段長度為120K，文庫大小為324.73G，覆蓋基因組469.94倍，在大黃魚全基因組組裝過程中發(fā)揮了重要作用[17]；鱖魚中運用HindIII消化基因組構(gòu)建了BAC文庫，片段平均插入長度124.6K，覆蓋全基因組