斑鱧（Channa maculata）是我國重要的經(jīng)濟(jì)魚類之一，因其肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富而深受市場喜愛。然而，傳統(tǒng)的育種方法效率較低，難以滿足日益增長的市場需求。隨著多組學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，基因組選擇育種技術(shù)已成為提升育種效率、縮短育種周期的重要手段，逐步應(yīng)用于水產(chǎn)動物的遺傳改良中。
珠江水產(chǎn)研究所鱧遺傳育種研究組趙建研究員團(tuán)隊在此前的研究中，對180尾斑鱧進(jìn)行了簡化基因組測序，成功構(gòu)建了包含6352個SNP的高密度遺傳圖譜，并對體重與性別性狀進(jìn)行了QTL定位（Liu et al., 2021, Aquaculture）。隨后，研究團(tuán)隊對500尾斑鱧育種群體進(jìn)行了全基因組重測序，并對體重、體長、體高等8個性狀進(jìn)行了GWAS分析，識別出51個生長相關(guān)的SNP標(biāo)記和112個候選基因（Liu et al., 2024, Aquaculture Reports）。
在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊結(jié)合248個不同地理群體的斑鱧重測序數(shù)據(jù)，設(shè)計了斑鱧50K育種芯片。該芯片包含了與生長、性別決定等重要性狀相關(guān)的分子標(biāo)記，能夠?qū)Π喵k基因組進(jìn)行高效檢測與分析。利用這一育種芯片，研究團(tuán)隊對斑鱧群體的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并對種質(zhì)資源進(jìn)行了鑒定。同時，針對斑鱧體重性狀開展了GWAS分析，鑒定了多個與體重相關(guān)的關(guān)鍵基因。這些基因的發(fā)現(xiàn)為斑鱧的分子育種提供了寶貴的候選基因資源，并為斑鱧的精準(zhǔn)育種奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)（Cui et al., 2025, Aquaculture）。該芯片的研發(fā)將顯著提升品種改良效率，并為精準(zhǔn)育種與基因組選擇提供重要支撐。研究生崔同心和劉海洋博士為共同第一作者，趙建研究員和歐密副研究員為共同通訊作者。該論文獲得了特色淡水魚體系（CARS-46）、國家自然科學(xué)基金（32373127）、廣東省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略專項資金（2023-SJS-00-001）以及中國水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項（2023TD37, 2023XT0202）等項目的資助。
圖1 斑鱧50K育種芯片
圖2 斑鱧育種芯片SNP分布
使用斑鱧50k育種芯片對790尾斑鱧進(jìn)行了基因分型，評估了體重和全長性狀的遺傳力。比較了GBLUP、BayesA、BayesB和BayesC四種基因組選擇模型的預(yù)測能力。評估了不同SNPs選擇策略對基因組選擇預(yù)測準(zhǔn)確性的影響，發(fā)現(xiàn)基于GWAS篩選的SNPs可顯著提高基因組選擇的預(yù)測準(zhǔn)確性。此外，當(dāng)采用隨機(jī)選擇的SNPs時，使用1-3K的SNPs即可達(dá)到與使用全部SNPs相似的預(yù)測效果。本研究為斑鱧生長性狀的基因組選擇和低密度育種芯片設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)（Cui et al., 2025, Aquaculture）。研究生崔同心為第一作者，趙建研究員和劉海洋博士為共同通訊作者。該論文得到特色淡水魚體系（CARS-46），中國水產(chǎn)科學(xué)研究院中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項資金資助（2023TD37, 2023XT0202），國家自然科學(xué)基金（32373127）等項目的資助。
圖3 不同GS模型和SNP數(shù)目對斑鱧生長性狀的預(yù)測準(zhǔn)確性
通過基因組選擇技術(shù)，可以更快速地篩選出具有優(yōu)良性狀的個體，顯著縮短育種周期，提高育種效率。該研究成果不僅為斑鱧的高效育種提供了技術(shù)支持，還為其他水產(chǎn)動物的基因組選擇育種提供了可借鑒的經(jīng)驗。未來，研究團(tuán)隊將繼續(xù)深入探索基因組選擇技術(shù)在水產(chǎn)動物育種中的應(yīng)用，為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的提質(zhì)增效貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)：
1. Cui T, Liu H, Zhang J, et al. Development and evaluation of a 50 K SNP array for blotched snakehead (Channa maculata) [J]. Aquaculture, 2025, 598: 742020.
2. Cui T, Zhang J, Ou M, et al. Potential of genome-wide association studies to improve genomic selection for growth traits in blotched snakehead (Channa maculata) [J]. Aquaculture, 2025, 596: 741895.
3. Liu H, Xia W, Ou M, et al. A genome-wide association study to identify growth-related SNPs and genes in blotched snakehead (Channa maculata) [J]. Aquaculture Reports, 2024, 35: 101932.
4. Liu H, Chen K, Luo Q, et al. Construction of a high-density linkage map and QTL detection of growth and sex in blotched snakehead (Channa maculata) [J]. Aquaculture, 2021, 538: 736541.
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