关键罗非鱼基因组促进全球粮食安全

第一个用于基因改良罗非鱼品系的完整、高质量的参考基因组已经发表，为改善世界上数十亿最贫困人口的粮食安全提供了潜力。

厄勒姆研究所、罗斯林研究所和WorldFish之间的合作为希望开发生长更大、生长迅速并提高对地球变暖环境挑战的适应能力的鱼类育种者提供了这一基本资源。

重要的是，它揭示了养殖罗非鱼品系的大量和独特的遗传变异，突出了利用这种菌株特定资源为未来育种计划提供信息的必要性。

我们对水生食品的需求意味着世界各地的许多野生鱼类种群因过度捕捞而受到威胁。然而，对于数十亿人来说，来自鱼类和贝类的蛋白质不仅仅是奢侈品-它是蛋白质和其他营养素的重要来源。

为了满足需求，水产养殖——在沿海和内陆水域养殖鱼类和贝类——在过去25年中迅速激增。

尼罗罗非鱼，Oreochromisniloticus，是世界上第三大养殖鱼类。它的成功很大程度上归功于不断努力培育可以快速生长和增加体重的菌株。

由研究机构WorldFish(CGIAR)牵头的转基因养殖罗非鱼(GIFT)计划已经产生了今天发现并分布在世界各地的精英菌株之一。但这一切都是通过没有完整参考基因组的选择性育种实现的。

厄勒姆研究所的研究作者兼小组负责人WilfriedHaerty博士说：“参考基因组提供了生物体中所有基因的完整注释目录。这一关键资源是现代育种计划的基础。

“引领GIFT进一步发展的WorldFish现在可以在寻求培育有益性状时使用参考基因组作为工作基线。

为了通过基因组选择加速改良GIFT菌株的开发，厄勒姆研究所和罗斯林研究所的研究人员联手生成了一个近乎完整和高质量的参考基因组。

WorldFish为厄勒姆研究所的研究人员提供了组织，他们使用短读长测序技术的组合为GIFT创建了染色体水平的基因组组装。这得到了罗斯林研究所开发的链接图的支持，该图建立在WorldFish开发SNP芯片的工作基础上。

然后使用厄勒姆研究所Swarbreck小组开发的尖端方法对基因组进行注释。

WorldFish水产食品生物科学代理主任JohnBenzie博士说：“这次合作为我们生产更能适应气候变化的GIFT新菌株奠定了坚实的基础，降低了养鱼户的生产风险，提高了产量，为不断增长的全球人口提供营养动物蛋白。

GIFT菌株最初是由商业和野生尼罗罗非鱼品系以及与其他物种杂交的混合体开发的。通过使用密切相关的物种的基因组，包括Oreochromismossambicus和Oreochromisaureus，他们能够揭示过去遗传物质可能在物种之间传递的程度，并确定GIFT基因组中的特定区域。

他们在GIFT基因组中发现了超过11万个O.mossambicus基因组物质碱基，包括与免疫和生长速率相关的基因。这一发现将有助于指导未来的育种计划，并提高对与养殖鱼类有益性状相关的基因的理解。

“我们已经生成了GIFT菌株的染色体水平组装，”Haerty博士解释说，“表征其混合起源以及渗入区域对选定性状的潜在贡献。这为育种者提供了自信地开发新计划所需的信息。

“由于优良品系的育种历史，我们现在意识到目前可用的参考基因组可能不适合支持对优良品系的进一步研究。

罗斯林研究所的研究作者DiegoRobledo博士说：“这种关键鱼类的整个基因组开发所提供的见解将使研究能够确保可持续生产的供应，为不断增长的人口提供健康的营养来源。

这篇论文“遗传改良养殖罗非鱼(GIFT，Oreochromisniloticus)的染色体水平基因组序列突出了与O.mossambicus的渗入区域”，发表在BMCGenomics杂志上。