近期,我所育种研究室在鲟鱼分子育种技术研究方面取得重要进展,成功研发我国首款具有自主知识产权的鲟鱼40K育种液相芯片“鲟芯1号(Xunxin No.1)”。相关成果以“Development and validation of a 40 K liquid SNP array for the sturgeon”为题,发表于水产学科国际权威期刊《Aquaculture》(JCR 1区)。
鲟鱼是鱼子酱生产的核心养殖物种。我国鲟鱼养殖规模和鱼子酱产量长期位居世界前列,但产业快速开展的背后,长期存在种质资源混杂、苗种遗传背景不清、育种效率偏低以及缺乏高效基因组工具等问题。鲟鱼属于复杂多倍体物种,具有基因组庞大、同源染色体高度相似、遗传标记开发难度大等特点,其分子育种技术长期面临“卡脖子”瓶颈。
针对上述产业和科研瓶颈,研究团队历时三年多持续攻关,构建了大规模鲟鱼参考群体,对俄罗斯鲟、西伯利亚鲟、施氏鲟和达氏鳇等多个重要养殖种类召开全基因组重测序,累计取得1400余万个高质量SNP位点。最终团队成功构建了覆盖鲟鱼全部60条染色体的40K液相芯片“鲟芯1号”。
研究结果表明,“鲟芯1号”具有准确率高、稳定性强、检测成本低、适合于大规模分型等显著优势,可用于多种鲟鱼纯种及杂交种的精准鉴别,并可高效应用于生长、怀卵量、卵色等重要经济性状的基因组选择育种。基于机器学习建立的物种鉴定模型准确率达到100%;芯片分型结果与全基因组测序结果一致率超过95%;在鱼子酱产量和卵色等性状上的预测效果达到全基因组测序水平,展现出良好的产业应用前景。
该成果填补了我国鲟鱼高通量分子育种芯片领域空白,为鲟鱼种质鉴定、亲本选配、杂交组合评估和基因组选择育种给予了重要技术支撑,标志着我国鲟鱼分子育种进入精准化、高通量、低成本应用的新阶段。未来水产所将持续推进“鲟芯1号”在鲟鱼产业中的推广应用,加快构建鲟鱼现代种业技术体系,为保障我国特色水产种源安全和有助于鲟鱼产业高质量开展给予科技支撑。
我所宋海亮副研究员为论文第一作者,胡红霞研究员为通讯作者。该研究得到北京市乡村振兴农业科技项目(NY2401200024),鲟鱼种质创制和品种选育联合攻关项目(G20220628008),北京市渔业创新团队鲟鱼繁育岗位专家(BAIC07-2026-01),国家自然科学基金(32341059),韦德国际1946创新能力建设(KJCX20230216)和韦德国际1946优秀青年科学家培养计划(YKPY2025004)等项目的资助。