深知养殖业不易耕种，在水产养殖业谋求共同繁荣。不要误导，不要夸大，不要炒作，不要成为派对的标题。以农民为背景，让您在短时间内享受一份罚款！
水产养殖苗种资源作为农业苗种资源的重要组成部分，是水产养殖原创性创新和促进现代水产养殖和水产养殖业高质量发展的重要物质基础。我国是世界上水产养殖大国，目前面临质量效率、转变生产方式、苗种品质提高等重大产业问题，是实现水产养殖业新旧动能转化、促进产业健康可持续发展的关键要素，水产养殖业迫切需要高产、高质量的优质苗种， 只有掌握重要的核心苗种资源，打造强拳型新品种，才能在水产养殖业的竞争中具有主动性。开展水生生物生长和品质性状的遗传基础和调控机制研究，可为我国优质高产优良种的培育提供理论和技术支持，增强我国水产苗种质量的创新能力。
国家重点研发计划《蓝粮仓科技创新》重点专项《水生生物生长及品质性状的遗传基础与调控机制研究》（以下简称《项目》）重点开展水生生物生长和品质性状的遗传分析，为优质养殖提供理论依据和技术支持， 高产水生物种。
解密，产水物质基因组之谜
存储有关生命出生，生长和灭绝过程的所有遗传信息的基因。该项目重点关注鱼类、虾蟹、贝类、藻类、针鼹等水产养殖生物的经济特征，确定研究目标：一是构建水生生物基因组的精细图谱;第二，构建水生生物基因组的精细图谱;第二，构建水生生物基因组的精细图谱;第三
构建基因组的精细图谱是绘制给定生物体所有染色体上的DNA测序顺序。"完整准确的基因组信息是精细性状分析和分子育种的重要依据。中国海洋大学项目负责人、教授胡晓丽说："项目组现已完成11种水产养殖生物染色体水平精细基因组图谱的构建，为开发产水生物经济特性精细定位、杂交优势分析、全基因组选择和分子设计育种奠定基础。"
据胡晓丽介绍，中国水产科学院的研究小组李伟发现，鲤鱼的两个亚属通过同源交换和反式剪切，构建了四鲤及其祖先虎皮鱼和刺猬等近亲物种的精细基因组图谱，从而增加了遗传信息的交换。 同源基因的表达具有剂量补偿效应和主效应基因现象，为揭示鲤鱼多倍体的遗传控制机制提供了重要信息。中国海洋大学王冬梅副教授突破了藻类共生、基因组中GC含量和重复序列比例高的基因组组装难点，揭示了抗氧化基因的家族扩增和共表达调控是紫色菜叶样体代代适应极端环境的重要遗传基础， 并阐述了碳酸盐酶在干露脱水时利用空气中的二氧化碳和栖息在壳中的丝孢子调节紫色蔬菜叶体的分子机制，利用壳中的碳酸钙作为碳源的分子机制，深入了解紫色蔬菜生长发育的遗传基础。指导紫菜好种子的培育具有重要意义。此外，中国科学院海洋研究所研究员张晓军揭示了中国对虾基因组中简单重复序列（SSR）的扩增机制及其对基因组可塑性的影响，提出了SSR在虾适应性进化中的关键作用。
调控，鱼肌间刺基因敲除
分子设计育种可以使定向效率高的"体验育种"向"精准育种"过渡，大大提高育种效率。通过建立水生产者的遗传功能验证和基因编辑技术，验证生长和品质的关键基因功能，分析性状控制网络，揭示生长和品质性状的遗传基础和调控机制，研究具有经济价值的新物种在生长质量方面的遗传控制机制， 发现具有育种价值的关键基因和调控要素，并将其用于良好的种子栽培，以提高水生种子创新的能力和水平。该项目在无肌肉鲤鱼养殖方面取得了重大突破。
（左）肌间刺猬突变体的Micro-CT照片，（右）野生micro-CT照片（图片提供：中国水产科学研究院黑龙江水产研究所友谊研究员）
鱼的肌间骨刺，俗称鱼蜇伤，从低骨到高骨鱼，肌肉间骨刺经历了从简单到复杂的进化，然后退化。我国主要养殖散装淡水鱼，如鲱鱼、草鱼、蛞蝓、蛞蝓、鲤鱼、蛞蝓、群头蛞蝓等鲤鱼等，普遍存在复合肌间蛞伤，此外我国、巴西等南美国家主要养殖肥鲤鱼也普遍存在肌间蜇伤。鱼体内肌肉间蜇伤的存在极大地限制了它们的加工和出口收入，当人们吃这些鱼时，还会引起问题和一定的伤害风险（特别是在儿童中）。但是，由于这些大淡水鱼的美味口感与鱼蜇、养殖技术易于掌握以及历史养殖和传统消费习惯等因素，使大型淡水鱼带鱼肌肉荆棘在我国水产养殖业中占有重要地位，鲤鱼年产量约2000万吨，产量占所有淡水鱼养殖产量的77.5%， 占水产养殖动物总产量的42.6%。
肌肉间是影响鲤鱼加工和消费长期增长的关键问题。胡晓丽介绍，中国水产科学研究院黑龙江水产研究所、燕友研究员鉴定出淡水鱼肌肉发育的关键基因，并利用基因编辑技术将它们敲除鲤鱼和鲭鱼，获得完全没有肌间刺的个体。将这种监管方法与育种项目相结合，有望带来培育肌间无骨鱼的新方法，从而促进水生生物量的精确改进过程。"
除了确定鲤鱼发育和肌肉发育的关键基因并成功实现敲击外，项目组还建立了高通量突变体筛选技术和快速纯组合构建技术，获得了鲤鱼和肌间刺基因编辑突变体的500多个尾巴，其中包括30个肌间刺猬突变体的尾巴。华中农业大学的高泽霞教授的团队还确定了头间病变肌肉的骨骼特征，确定了调节肌内头结构数量的关键基因scxa，并构建了肌肉间骨刺减少70%的scxa突变体。
关于肌间刺痛损失/肌间刺猬较少个体的生长发育，胡晓丽介绍："经过相关团队测试，肌间刺猬突变体的骨骼发育和繁殖与野生型无异。这表明缺乏肌间骨刺不会影响鱼类的生长发育，或者对养殖鱼类的生长发育影响不大。此外，鱼类的营养价值和质量与缺乏肌间刺猬的普通养殖鱼类之间没有显着差异。"
扇贝闭壳肌肉性状的X射线成像（上图）和检测设备（下图）（图：胡晓丽）
生长品质改善、贝类性状检测技术研发及遗传机理分析
大多数贝类都是可食用的，美味可口，营养丰富，除了新鲜食品外，干、腌、罐头产品也有很大的市场。许多贝类也是优秀的中草药，如珍珠和珍珠层粉，宝贝壳石等。贝壳可用于烧石灰、油漆搅拌机、贝壳雕刻等手工艺品，珍珠是比较有价值的装饰品。贝类养殖已成为增加就业、促进农村经济发展和改善粮食结构的重要产业。
海达金杯（左）与普通扇贝（右）对比（照片由胡晓丽提供）
我国95%以上的贝类是养殖的，约5%主要通过捕捞获得。其中，我国97%以上的贝类产量来自海水。根据国家统计局的数据，2019年海洋贝类产量为1481.7万吨，占中国海水养殖产量的71.67%（2065.33万吨）。养殖贝类已成为我国优质蛋白质的重要来源，高质量产业的发展迫切需要优质高产的优质苗种。该项目开发了贝类重要性的精确测定技术，分析了贝类性状形成和调控的机理，为贝类品种的高效养殖奠定了基础。
扇贝是散装养殖的贝类，闭合的贝壳肌是其主要的食用组织。"过去，要确定扇贝闭合壳肌肉或'肉柱'的大小，有必要杀死贝壳并打开贝壳，但即使发现具有良好性状的个体，也无法大规模繁殖。胡晓丽介绍道，"如果我们想解决这个问题，就必须实现扇贝闭壳肌肉性状的活体、无损测量。"
为此，胡晓丽教授建立了基于X射线成像的贝类肌肉活体、无损测量技术，突破了扇贝闭壳肌肉难以确定的技术瓶颈，并开发了高通量测量设备，已应用于高闭壳肌肉重磅扇贝养殖。
类胡萝卜素是一类天然色素，呈黄色，橙红色或红色，常见于动物，植物和微生物中，动物不能合成类胡萝卜素，只能从食物中获得。虾扇贝的种类"海大金壳"与普通虾夷为平地扇贝是不同的，因为类胡萝卜素丰富，其封闭的壳肌呈橙红色，这也是该物种名称"海大金贝"的由来。
那么，为什么"海大金壳"的闭壳肌肉富含类胡萝卜素呢？胡晓丽教授对此进行了研究，揭示了"海大金贝"虾扇贝类中类胡萝卜素肌肉积累的机制。
"我们的研究发现，在haida Kimbe肌肉中积累的类胡萝卜素是隐性状，并且由一种称为类胡萝卜素裂解氧化酶PyBCO-like1的基因调节。胡晓丽告诉记者，"启动子突变导致PyBCO样1基因表达下降，导致类胡萝卜素代谢分解减少，这是'海大金壳'富含类胡萝卜素、闭壳肌肉橙色的原因。"
"我们已经将PyBCO样1基因应用于富含类胡萝卜素的扇贝种植。"在我们发现PyBCO样1基因调节扇贝肌肉堆积类胡萝卜素后，加拿大学者报告说，这些机制也是鲑鱼肌肉类胡萝卜素积聚的原因，"胡告诉记者。该机制可能对其他水产养殖动物类胡萝卜素积累的调节产生影响。"
Hox基因的全名是同源的，是调节动物身体模式发育的重要基因。来自中国科学院海洋研究所的研究人员揭示了Hox在贝类组织器官形成中的调控作用，并通过调节背部和腹部器官的发育，提出了Hox基因当前贝类多样性系统的新理论，为贝类的生长发育机制提供了新的认识， 也为后续深入分析贝类生长发育的调控机制奠定了基础。
作者：杨扬
资料来源：《中国农村科技》2021年第8期
（注意：本文仅供参考和交流！内容和图片大多来自网络信息，如有异议请告知，欢迎参考并留言讨论）
水产从业者，谋求渔业繁荣！请关注此渔民刘文军的人数，更多精彩内容请登录西南渔业网和养鱼一线公众号，本文原版如需转载请注明出处，如有不同意见或内容补充请私信或留言或评论分享！"科学燃烧计划" - 鱼类养殖 - 品种 - 水产养殖 - 鱼类