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破译鱼类基因密码 推进高产良种培育——陈松林研究员
2014-09-25
半滑舌鳎是中国特有的名贵经济海水鱼类，属于近海温水性底层鱼类。脊椎动物性染色体的起源和进化一直是生物学界的研究热点，半滑舌鳎性染色体分化程度大，雌雄表型差异显著，成为研究脊椎动物性染色体进化和表型分化的理想模型。在中国水产科学研究院黄海水产研究所陈松林研究员的带领下，研究人员成功完成了我国首个鱼类基因组——半滑舌鳎全基因组精细图谱绘制，这也是世界上首个测序完成的比目鱼基因组图谱，标志着我国鱼类养殖研究进入基因组时代。
该项目是在国家公益性行业（农业）科研专项、国家863和国家自然科学基金重点等项目的支持下，由黄海水产研究所陈松林研究员联合深圳华大基因研究院
研究中，科研人员对半滑舌鳎雌雄鱼分别进行全基因组测序、组装和分析，发现半滑舌鳎性染色体进化十分快速。值得一提的是，研究还发现半滑舌鳎的性染色体并不和已知性染色体的鱼类共祖先，而是和鸡的ZW染色体共起源，揭示半滑舌鳎和鸡性染色体的趋同进化现象。特别是发现半滑舌鳎dmrt1基因是Z染色体连锁、雄性特异表达、精巢发育必不可少的关键基因，表现出性别决定基因的特性。
半滑舌鳎雄性个体小、生长慢，且比例高达70%～90%，严重影响了渔民养殖的积极性，限制了苗种推广及养殖产业的发展。该研究筛选到性别特异微卫星标记，发现普通养殖群体中的生理雌鱼比例仅为10%～30%。他们绘制了半滑舌鳎全基因组甲基化图谱，发现半滑舌鳎性逆转的发生伴随着性别决定和分化通路上相关基因甲基化状态的改变，；
揭示了伪雄鱼Z染色体上的性别调控基因的甲基化可以遗传给后代，揭示了半滑舌鳎伪雄鱼后代更容易变成伪雄鱼，发现了伪雄鱼W精子难以成活是导致ZW雌鱼和ZW伪雄鱼交配后代中没有WW超雌鱼的奥秘，为半滑舌鳎性别控制和高雌性苗种研制提供了理论依据和技术手段。
该图谱对解析鲆鲽鱼类性别决定、生长、生殖发育、免疫抗病、变态、生态适应等重要性状的分子机制具有重要意义，为脊椎动物性染色体进化和性别决定机制的深入研究提供了宝贵的基因资源，同时也为半滑舌鳎性别控制、全基因组选择技术的建立以及高产高雌和抗病良种培育奠定了坚实基础，具有重要的理论意义和应用价值。
专家简介
陈松林，男，1960年10月生，博士，二级研究员，博士生导师。现任中国水产科学研究院生物技术领域首席科学家，黄海所水产基因组与细胞工程研究室主任，兼任中国水产学会生物技术专业委员会主任，山东省泰山学者，国际刊物Mar Biotechnol等编委。发表研究论文300多篇，其中在Nature Genetics和Genome Research等国际学术刊物发表SCI论文130篇；获发明专利29项，主编出版专著3部。获国家技术发明二等奖和国家科技进步二等奖各1项，获省部级科技一等奖2项、二等奖5项。获第三届中国青年科技奖，享受政府特殊津贴，入选国家“百千万人才工程”第一、二层次，获部级和山东省突出贡献专家、青岛市拔尖人才、第四届中华农业英才奖和全国优秀科技工作者等10多项荣誉。
