摘要:

摘要:种业是农业发展的基础，振兴种业是保障国家粮食安全的核心要素，也是保障国家安全的重要举措。种业发展涉及政策、技术和市场等多种因素。我国水产遗传育种技术发展日新月异，但与《种业振兴行动方案》提出的要求尚有差距。本文从育种技术研究、发展与应用等角度阐述了我国水产遗传育种技术发展现状，对照《种业振兴行动方案》提出的目标与任务，从种质资源保护与利用、育种技术创新、种业生产体系建设和种苗监管等方面分析了我国水产育种技术发展存在的短板，认为我国水产养殖用种总体有保障、风险可管控，也存在国内种质资源丰富但遗传改良率不高、科研育种成果多但转化效率不高、种业企业多但核心竞争力不强等3个主要问题。针对短板，本文提出加强种质资源挖掘保存与创新利用技术研究、加强现代育种技术特别是新种质创制的研究及应用、加强生产体系技术标准化应用、加强育种技术商业化应用研究、加强种业市场监管技术支撑等建议，以期为我国水产育种技术创新攻关及种业发展政策制定提供参考。

摘要:该文首次系统介绍了我国鱼类基因组编辑育种的研究现状、存在问题和发展前景。首先，作者简要介绍了ZFN (Zinc Finger Nucleases)、TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases)和CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)等3种基因组编辑技术的优缺点。其次，提出了鱼类基因组编辑育种的定义和工作流程。第三，作者重点介绍了我国鱼类基因组编辑育种的主要进展。包括我国科学家建立的尼罗罗非鱼、鲤、鲫、半滑舌鳎、团头鲂、南方鲇等多种养殖鱼类基因组编辑育种技术。尤其是利用TALEN和CRISPR技术创制了雌雄反转、颜色不同的罗非鱼，通过TALEN方法创制了半滑舌鳎dmrt1基因突变、生长快速的F₃雄鱼新种质，研制出无肌间刺鲫和团头鲂新种质。这些进展使我国鱼类基因组编辑育种与国际上同类研究相比，实现了从过去的跟跑到现在的并跑，甚至在某些鱼类上领跑的转变。作者最后梳理了目前鱼类基因组编辑育种研究中存在的不足和问题，并对我国鱼类基因组编辑育种的未来发展方向进行了展望，提出了今后鱼类基因组编辑育种的研究重点。该文对于推动我国鱼类基因组编辑育种的研究进程，创制基因组编辑突破性新品种具有重要意义和参考价值。

摘要:随着全球水产品养殖产量快速增长，水产养殖业在近二十年间正快速替代捕捞业，成为满足人类对优质蛋白需求极具潜力的生产活动。世界水产品消费量近几十年来快速增长，水产品在人类食物系统中具有越来越重要的地位。遗传改良作为发展水产养殖业的关键环节而备受关注，长期以来，以选择育种和杂交育种为主要的育种方法，以生长速度、成活率等经济性状为主要改良的目标性状，对世界水产养殖业的发展发挥了基础性、先导性和战略性作用。随着人们对优质蛋白需求的不断增加以及“大食物观”概念的广泛普及，将水产品打造为更加高效的食物生产系统是大势所趋。但纵观全球，水产养殖业存在遗传改良种类不多、覆盖面不广、改良性状滞后于产业发展需求等问题，需要加强水产育种技术创新和品种培育，培育更多的遗传改良种，推进水产养殖业高质量发展。本文基于已有研究结果，结合渔业各类统计数据，对世界水产养殖业发展概况、重要养殖种遗传改良情况、水产育种技术应用、目标性状改良以及部分主要人工改良种产量数据进行整理概述，总结发展状况，分析存在问题，以期为水产种业研究以及产业高质量发展提供参考。

摘要:水产种业是水产养殖业发展的基础，是渔业战略性、基础性核心产业，也是保障未来养殖业绿色、健康发展的核心竞争力。随着水产业全球化、市场化的发展，我国种业正面临着前所未有的机遇与挑战。特别是随着生物技术的快速发展，水产育种也由传统的选择育种和杂交育种，发展至细胞工程育种、分子标记辅助育种、全基因组选择育种、分子设计育种和基因组编辑等精准设计育种。水产动物重要经济性状的基础研究及其遗传改良技术的创建驱动着我国水产种业的蓬勃发展，截止2022年，通过全国水产原种和良种审定委员会审定并由农业农村部公告的水产新品种就有266个，其中鲤新品种数量最多，为31个，表明鲤育种工作卓有成效。本文重点回顾了我国鲤的种质和基因组资源现状，鲤的主要品种及其育种方法；简要介绍了鲤生长、抗病、体色、饲料转化率等经济性状关联的遗传研究进展，并由此提出了新时代背景下鲤种业的发展方向和措施建议，以期为我国鱼类育种提供借鉴。

摘要:水产育种是世界各国竞相发展的热点研究领域，育种技术开发和优良品种培育充分体现了一个国家的综合创新实力和市场竞争能力。开展水产养殖生物的遗传育种研究，可提高种质资源开发强度和基因资源挖掘深度，发掘我国水产种业科技潜能和增强产业化应用水平。我国水产育种涵盖了完整的品种育成和扩繁推两大系统，已经成为推动水产养殖业绿色发展的重中之重，在保障优质蛋白稳定供给、提升种业强国竞争实力和改善国民饮食消费习惯等方面展示了杰出功效。随着生命科学特别是分子生物学和基因组学的飞速发展，我国水产育种取得了丰硕的科研成果，但也遇到了诸多核心瓶颈和制约因素。本文概括性总结了开展水产育种研究的重要意义，分析了当前我国水产育种研究的整体现状，凝练了亟需突破和解决的关键问题，提出了强化种质资源挖掘与高效利用、重视基础研究开展源头创新、研发前沿技术进行重点攻关、聚焦市场需求培育优良新品种等今后研究重点任务，形成了建设种质资源保藏体系、建成创新支撑平台、推进保护政策扶持、打造新型研发主体等对策建议，以期为我国引领世界水产育种研究和新时代渔业转型升级提供参考资料。

摘要:随着高密度集约化水产养殖业的发展，溶解氧、水温和氨氮等水环境因子胁迫已成为制约渔业高质量发展的限制性因素，抗逆水产新品种的培育成为重要的解决途径之一。本文综述了鱼类对温度、低氧、氨氮、亚硝态氮、盐碱胁迫的响应机制，以及环境耐受性鱼类新品种的育种现状，提出充分利用第一次全国水产养殖种质资源系统调查结果发掘优异种质资源，建立高通量表型和基因型精准鉴定技术，深入解析鱼类响应环境因子胁迫的机制，利用分子标记辅助育种、全基因组选择育种、基因编辑育种和分子设计育种等现代分子育种技术进行高效精准抗逆新品种的培育，为鱼类抗逆性新品种培育提供参考。

摘要:原始生殖细胞是胚胎发育过程中最早建立的一群生殖干细胞，是有性生殖动物生殖发育的基础。鱼类原始生殖细胞特化遵循“先成论”的模式，早期胚胎发育过程中获得母源生殖质组分的细胞特化为原始生殖细胞，特化形成的原始生殖细胞需要维持其生殖干细胞命运，并经过长距离迁移最终到达性腺原基的位置。原始生殖细胞特化、迁移和命运维持过程受到多种基因和信号通路的综合调控。研究鱼类原始生殖细胞发育不仅有助于深入理解脊椎动物细胞特化、迁移和命运维持等基本生物学过程的调控机理，而且是开发新的养殖鱼类生殖控制和生殖干细胞移植技术的重要基础。本文概述了鱼类原始生殖细胞发育的基础理论以及生殖操作技术研究进展，并展望了未来的发展趋势，以期为开发重要养殖鱼类优良种质创制新技术提供参考。

摘要:我国拥有1 512 300 hm² 沿海滩涂，而滩涂贝类是潮间带滩涂的优势种类，具有生长快、适应性强、环境友好等诸多优点，因此发展滩涂贝类养殖空间广阔、条件优越、潜力巨大。浙江滩涂贝类养殖历史悠久，在养殖技术与模式、人工采苗与育苗、大规格苗种培育、新品种培育等方面具有明显特色和优势，同时在种业科技创新与发展方面面临巨大挑战。本文综述了浙江滩涂贝类养殖产业、苗种生产技术、种质创新与良种创制的历史与现状，围绕经济性状精准测评、育种技术创新、优质抗逆新品种培育、高效扩繁关键技术和装备研发、种业体系建设等方面，提出了未来特别是“十四五”期间滩涂养殖贝类良种创制与种业发展的重点任务。

摘要:为了阐明大菱鲆丝裂原活化蛋白激酶激酶 (mitogen-activated protein kinase kinases, MAPKKs或MKKs)基因家族在生物和非生物应激响应中的作用，本实验首先通过生物信息学方法对大菱鲆MKK基因家族进行了全基因组水平的鉴定，利用多个应激相关转录组数据集分析了大菱鲆MKK家族成员在不同组织及不同生物和非生物应激下的表达模式。结果显示，本研究在大菱鲆全基因组水平上共鉴定出9个MKK基因家族成员，它们不均匀地分布在7条染色体上，并分别对其编码蛋白的理化性质、蛋白二级结构和亚细胞定位进行了预测。基于系统发育分析，将SmMKKs划分为5个亚家族。内含-外显子结构、保守基序和多重序列比对分析结果不仅为大菱鲆MKK亚家族分类提供了证据，而且表明SmMKKs在进化上高度保守。SmMKKs在不同组织及不同生物和非生物应激下的基因表达模式分析表明，SmMKKs具有明显的组织特异性表达。另外，结果显示，粘孢子虫和肿大细胞病毒感染后，SmMKK6a呈极显著差异表达；热应激处理后，SmMKK6a呈极显著差异表达；高盐或低盐胁迫后，SmMKK4a、SmMKK4b、SmMKK6a和SmMKK7呈极显著差异表达。SmMKK6a在各种应激条件下均表现出极显著响应，表明其可能在综合抗应激中具有潜在的作用。这可能是第一个对大菱鲆MKK基因家族进行系统识别和功能分析的研究。以上研究结果不仅表明MKK基因家族在大菱鲆响应多种生物和非生物应激中发挥重要作用，而且也为大菱鲆综合抗逆分子选择育种研究提供了重要的理论支撑。

摘要:为了探究miR-17a-5p在鲢低氧胁迫下的功能，在前期鲢small RNA测序的基础上对鲢miR-17a-5p进行靶基因预测及功能富集分析，通过双荧光素酶活性验证其与HIF-1α的靶向关系，并检测低氧胁迫下miR-17a-5p和其靶基因在鲢肝脏、脑、心脏和鳃四个组织中的动态表达特征。结果显示，鲢miR-17a-5p在不同物种间高度保守，预测出381个miR-17a-5p的潜在靶基因显著富集在硫代谢、mTOR信号通路以及萜类骨架的生物合成3个KEGG信号通路上。miR-17a-5p可与HIF-1α mRNA的3′UTR结合，并降低HIF-1α mRNA水平，低氧胁迫下miR-17a-5p的表达呈下降趋势，而HIF-1α表达则呈上升趋势；3个显著富集KEGG通路中的11个miR-17a-5p潜在靶基因在低氧胁迫过程中的不同组织中的表达，尤其是肝脏中的表达，除SGK1外，均呈显著上升趋势。研究表明，低氧胁迫下鲢各组织中miR-17a-5p的表达下调减弱了其对靶基因的抑制作用，进而导致HIF-1α、ddit4和Lrp5等响应低氧胁迫的基因表达上调。本研究为低氧胁迫下鲢miRNA的表达与调控机制提供新见解，也为培育耐低氧的鲢新品系(种)提供了参考。

摘要:为了解长吻鮠脑组织应对低氧胁迫的调控机制，实验运用酶活性测定、H.E染色、qRT-PCR和TUNEL检测等方法，分析比较了低氧胁迫[(0.8±0.1) mg/L] 0、2、4、6 h(标示为H0、H2、H4和H6)和恢复[(7.3±0.5) mg/L]2、4、6 h (标示为R2、R4和R6)下长吻鮠脑组织低氧应答基因、生理生化指标和食欲基因的变化。结果显示，在低氧胁迫和恢复下，长吻鮠脑组织氧传感蛋白相关基因(HIFs、PHDs和Vhl)表达量整体呈现出先上升后下降趋势；呼吸代谢酶(HK、PK和LDH)活性在H0时显著升高，SDH和MDH活性在H6时显著降低，恢复溶解氧后，代谢模式由无氧呼吸逐渐转变为有氧呼吸；抗氧化酶(GSH-Px、CAT和SOD)和应激指标(MDA和LPO)在低氧2 h后逐渐升高，恢复溶解氧后氧化应激现象仍然存在。观察脑组织形态发现，在低氧胁迫下长吻鮠脑组织出现了神经细胞肿胀、空泡等受损现象，恢复溶解氧6 h后脑组织受损并未得到有效改善。随着低氧时间延长，脑组织细胞凋亡程度不断增加，凋亡相关基因(Bax、Caspase-3和p53)表达量显著升高，而Bcl-2基因表达量降低，恢复溶解氧后较对照组仍有显著差异。另外，在低氧胁迫0 h和2 h时，长吻鮠摄食率分别下降54%和98%，检测到低氧胁迫能显著抑制促食基因(NPY)和诱导抑食基因(PYY、CCK和NUCB2)表达。研究表明，低氧胁迫和恢复对长吻鮠脑组织氧传感蛋白、呼吸代谢、氧化应激、结构形态、细胞凋亡以及食欲等指标均具有显著影响。本研究结果为阐明低氧胁迫和恢复下长吻鮠脑组织分子调控机制提供一定的理论依据，对今后开展该鱼集约化健康养殖和耐低氧新品种选育工作具有指导意义。

摘要:为评估不同SNP标记密度对凡纳滨对虾AHPND抗性基因组预测准确性的影响，本实验对26个全同胞家系进行Vp_AHPND侵染，收集686尾个体的存活时间数据，对其中242尾个体利用液相芯片“黄海芯1号” (55.0 K SNP)进行基因分型，基于A、G和H亲缘关系矩阵估计Vp_AHPND侵染后存活时间的遗传参数；采用随机和等距抽取方式，基于55.0 K SNP构建了8个低密度SNP面板 (40.0、30.0、20.0、10.0、5.0、1.0、0.5和0.1 K)，利用GBLUP和ssGBLUP等方法预测Vp_AHPND侵染后存活时间的基因组育种值，利用交叉验证方法计算其预测准确性，并与BLUP方法进行对比分析。遗传参数估计结果显示，Vp_AHPND侵染后存活时间表现为高遗传力水平，估计值为0.68~0.79。在55.0 K SNP密度下，针对242尾基因分型个体数据集 (G242)，利用BLUP、GBLUP和ssGBLUP方法获得的预测准确性分别为0.424、0.450和0.452，GBLUP和ssGBLUP比BLUP分别提升了6.13%和6.60%；针对686尾表型测定个体数据集 (P686)，利用BLUP和ssGBLUP方法获得的预测准确性分别为0.510和0.535，后者比前者提升了4.90%。对于8个低密度SNP面板，当SNP密度≥10.0 K时，基因组预测准确性变化幅度在G242和P686数据集中均较小 (1.1%~1.8%)；随着SNP密度自10.0 K不断降低，基因组预测准确性在2个数据集中也不断降低，其中5.0 K密度降幅为0.6%~2.6%、1.0 K密度降幅为5.8%~11.0%、0.5 K密度降幅为11.4%~17.2%、0.1 K密度降幅为38.8%~41.6%。10.0 K与55.0 K SNP密度间基因组亲缘系数、GEBV的相关系数均高于0.99，表明利用10.0 K SNP面板可以准确地预测同胞个体间的亲缘关系及其GEBV。研究表明，使用10.0 K SNP面板对Vp_AHPND侵染后存活时间进行基因组遗传评估可以得到与55.0 K SNP芯片近似的预测准确性，为低密度SNP分型芯片设计提供了参考。

摘要:为研究B类Ⅰ型清道夫受体 (SCARB1/SR-BI)在中华绒螯蟹代谢、生长以及免疫等生物学过程中的分子功能，实验对中华绒螯蟹Scarb1的克隆及时空表达进行了分析，观察了RNA干扰该基因后的相关组织结构和类胡萝卜素含量变化，筛选了该基因的SNP标记并与生长相关性状进行关联分析。结果显示，中华绒螯蟹的Scarb1由2个外显子和1个内含子组成，开放阅读框为2 415 bp，编码805个氨基酸；系统进化分析显示中华绒螯蟹与三疣梭子蟹的氨基酸同源性高达80.51%，具有较高的物种间保守性。该基因在不同蜕壳时期的肝胰腺、肠道、血淋巴细胞、心脏、鳃和肌肉组织中均有表达，但在肝胰腺、肠道和血淋巴细胞中的表达量相对较高。RNA干扰Scarb1后，组织切片观察发现肝胰腺的肝小管管腔模糊并产生了部分空泡化结构，肠道内膜的肌肉层和黏膜下层处出现显著空洞现象；肝胰腺的颜色由黄色变成灰白色，其中的类胡萝卜素含量显著下降。在该基因的第一外显子筛选到1个SNP位点 (C432T)与蜕壳后体重和壳长增长率存在显著相关性。本研究结果为Scarb1在中华绒螯蟹的遗传研究和育种应用提供参考。

摘要:为探究DNA甲基化在长牡蛎性腺发育中的表观遗传调控机制，对长牡蛎Htatip2的同源性、系统进化、组织表达以及三倍体性腺可育型和不育型不同发育时期的基因表达和DNA甲基化谱进行了研究。结果显示，长牡蛎Htatip2的保守结构域与美洲牡蛎的Htatip2-like的保守结构域同源性最高。qPCR分析显示， Htatip2在各个组织中均有表达，其中在雌性性腺中的表达量最高。此外，该基因的表达量在可育型三倍体牡蛎性腺中随着性腺发育成熟而升高，在不育型三倍体牡蛎性腺中表达量变化不显著。BS-PCR分析显示，该基因的甲基化水平随着性腺发育成熟而降低，与基因表达水平成负相关性。双荧光素酶报告结果显示，甲基化的Htatip2启动子片段与未甲基化的片段相比，显著抑制了荧光素酶的活性。研究表明，长牡蛎Htatip2的DNA甲基化可能通过抑制基因表达参与了性腺成熟调控。本研究为表观遗传调控机制参与牡蛎性腺发育提供了重要参考依据。

摘要:为探究鳡和翘嘴鲌精子在诱导彭泽鲫雌核发育子代中的异精效应，实验分别以鳡和翘嘴鲌精子激活彭泽鲫卵的胚胎发育获得子二代 (F₂)群体：P×G (彭泽鲫♀×鳡♂)和P×Q (彭泽鲫♀×翘嘴鲌♂)，以P×P (彭泽鲫♀×彭泽鲫♂)F₂为对照，比较各群体的染色体核型、DNA含量、形态学特征以及生长等。结果显示，P×G、P×Q和P×P的核型分别为3n=150=45m+66sm+27st+12t、3n=150=54m+51sm+39st+6t和3n=150=51m+48sm+45st+6t，与父本鳡的核型 (2n=48=10m+24sm+12st+2t)和翘嘴鲌的核型 (2n=48=16m+26sm+6st)明显不同；P×G和P×Q的DNA含量与P×P比值在95%的置信区间内 (均为0.97)；上述结果表明，P×G和P×Q的F₂群体均为雌核发育子代。基于形态学参数的主成分分析显示，P×G和P×Q与P×P散点分布区域基本无重叠；P×G和P×Q与P×P间能通过判别函数进行初步判别 (准确率达97.8%)，即存在显著的形态学差异；这表明P×Q和P×G子代存在异精效应。与P×P相比，P×G和P×Q的F₂群体各日龄的平均体重、平均体长、增重率和增长率均表现出优势，且P×G优势显著。综上所述，鳡和翘嘴鲌精子均能诱导彭泽鲫卵的雌核发育，且不同的精子源诱导对雌核发育子代的影响不同，存在典型的“异精效应”。

摘要:鱼类的体重、体长等表型性状是水产养殖和遗传育种中非常重要的经济性状，为了避免人工测量的不确定性、误差随机性和效率低下的问题，本研究开发出一种基于Mask Region Convolutional Neural Network (Mask R-CNN) 的自动化、无侵入式鱼类图像分割和表型性状测量的装置。该装置包括图像采集装置和控制软件两部分，其中图像采集装置可以测量不同规格鱼类 (体长1~40 cm)。基于Mask R-CNN的控制软件，可以对图片进行目标性状的训练和预测，实现目标数据的测量、存储和管理。本研究利用该装置对477尾3月龄大黄鱼进行了图像采集和基于大黄鱼图像的体长、体高、体重性状预测。研究表明，利用该装置测量的大黄鱼体长和体高的平均相对误差均小于4%。基于体长、体高、体表面积的多元回归模型对体重进行拟合，测量值与真实体重的相关系数为0.99，平均相对误差为4%，对每张图片的平均处理时间为3 s，测量速率是人工的8倍。该系统可以实现自动化、高效、准确地获取大黄鱼体型与体重性状，为大黄鱼种质资源评价、良种选育和种质创新提供更加便捷高效的表型测评工具。

摘要:为评估基因型鉴定芯片在育种群体构建中的应用价值，实验对凡纳滨对虾3个群体 (EE、PP和SS)进行急性肝胰腺坏死病 (AHPND)副溶血弧菌 (Vp_AHPND)侵染实验，利用自主研发的40K SNP液相芯片“黄海芯1号”获得146尾个体的基因型信息，对群体遗传背景进行了系统调查并估算了AHPND抗性遗传力。Vp_AHPND浸染实验结果显示，不同群体间存在抗病差异，PP群体的存活性能比EE和SS群体分别高出12.9%和11.6%。利用质控后的38148个SNP信息构建系统进化树，结果显示群体内同一个家系的个体首先聚在一起，进而同属一个群体的多个家系聚在一起。主成分和遗传结构分析显示，可以准确地将146尾个体划分为3个组，与系统进化树聚类结果一致。遗传多样性分析显示，3个群体的观测杂合度 (H_o)平均值为0.25~0.29，多态信息含量 (PIC)平均值为0.20~0.23，上述遗传参数达到极显著水平。3个群体间的遗传分化系数 (F_ST)为0.11~0.21，存在中高度遗传分化。基因组近交分析表明，EE、PP和SS群体的近交系数均值分别为−0.05±0.06、0.20±0.09和0.37±0.07，后2个群体内部分个体表现出较高的近交水平。使用ssGBLUP-MF (Single Step Genomic BLUP with Metafounders)模型，复合基因型、表型和系谱信息，获得Vp_AHPND侵染后存活状态的遗传力估计值为0.24±0.07，表现为中等水平，表明基础群体具有较好的选育潜力。研究表明，利用液相芯片“黄海芯1号”开展辅助育种，可以进一步提高基础群体构建和评估的效率。

摘要:绿盘鲍和西盘鲍作为经全国水产原种和良种审定委员会审定通过的水产新品种，在生长和耐高温性能上表现出显著优势，已在产业上广泛推广养殖，但其营养品质方面的研究尚不完善。本研究以这两个鲍新品种以及西氏鲍、皱纹盘鲍和绿鲍为对象，对其营养成分与质构特性进行了比较分析。结果显示，绿盘鲍的肥满度为(0.76±0.14) g/cm³，相较于其母本提高了35.71%，相较于其父本提高了72.73%；足肌的粗蛋白含量为62.26%±6.62%，相较于其母本提高了9.83%，相较于其父本提高了14.26%，因此在肥满度和粗蛋白含量方面，绿盘鲍具有明显的超亲杂种优势。5种鲍的脂肪酸营养价值为皱纹盘鲍>绿盘鲍>西盘鲍>绿鲍>西氏鲍，可见杂交种的脂肪酸营养具有中亲杂种优势。在质构指标上，西氏鲍的弹性和脆度最高，绿鲍脆度最低，杂交种各项质构指标都未表现出杂种优势。熵权法综合分析结果显示，皱纹盘鲍营养品质最优，绿盘鲍和绿鲍在风味上优于西氏鲍与西盘鲍。本研究结果将为未来鲍的品质育种及产品精深加工与开发提供技术支撑。