长江所成功研发首个鲢20K液相育种芯片鲲丰鏈“鲢芯1号”
更新时间：2025-12-05 10:04:19 来源/作者：长江水产研究所
近日，中国水产科学研究院长江水产研究所鲢鳝遗传育种创新团队联合华智生物技术有限公司，成功研发了具有自主知识产权的鲢20K液相育种芯片鲲丰鏈“鲢芯1号”。
鲢是我国“四大家鱼”之一，其繁育周期长达3-4年，传统选育方法周期长、效率低。截至目前，国内外仅培育出了长丰鲢和津鲢两个新品种，尚无法满足产业需求。长期以来，由于缺乏经济高效的基因型鉴定工具，全基因组关联分析（GWAS）和全基因组选择等现代化育种技术难以在鲢的种质资源精准鉴定和优良新品种培育中得到应用，限制了鲢的良种培育进程。
该芯片的研发整合了来自全国25个群体中934尾鲢的重测序数据，经严格质控后保留了19990个高度多态的SNP位点；同时，通过GWAS和品种特异性标记挖掘，获得了919个与鲢不同性状关联的功能位点，包括131个与耐低氧关联的SNP位点、118个与生长关联的位点、210个与性别关联的位点，以及460个可以区分普通鲢、津鲢、长丰鲢和长丰鲢2号新品系的品种特异性位点。在此基础上，团队利用cGPS技术对这些位点设计捕获探针，构建了包含上述20909个SNP位点的20K液相育种芯片鲲丰鏈“鲢芯1号”。该芯片位点多态性高、基因组分布均匀，位点在每条染色体上的平均覆盖率为99.46%，相邻位点间的平均距离为38.51Kb。芯片技术参数优良，对6个测试鲢群体的平均位点检出率介于98.79% - 99.40%之间，重复样本基因型平均一致率为99.21%，与重测序样本基因型比对的平均一致率为95.89%。芯片整体性能优良，稳定性好，基因分型准确度高。
利用“鲢芯1号”开展不同鲢品种的群体遗传学分析，结果显示，无论是芯片分型还是重测序分型，相同品种的不同鲢个体始终聚类到同一进化树分支上，表明该芯片可以达到和重测序相同的准确度。利用该芯片开展长丰鲢耐低氧性状的GWAS分析，鉴定到7个显著关联的SNP位点和32个候选基因，其中5个基因在低氧胁迫下的鲢鳃或心脏组织中差异表达，证实了芯片在鲢复杂经济性状遗传定位和育种应用中的有效性。同时，挖掘到的功能位点和基因也为鲢的分子育种提供了宝贵的候选基因资源，并为鲢的精准育种奠定了坚实的技术基础。该芯片的研发为鲢种质资源鉴定和保护、遗传改良和优良新品种培育提供了高效的基因型鉴定工具，用该芯片可筛选获得优良性状的鲢新品种，并进一步降低选育成本，助力鲢全基因组选育和良种创新研究，促进鲢产业提质增效。
“鲢芯1号”的研发得到中国水产科学研究院基本科研业务费（YFI202407，2023TD36）、大宗淡水鱼产业技术体系岗位科学家项目（CARS-45）等的资助，相关研究成果近期以“Development and evaluation of a 20 K liquid SNP array for silver carp (Hypophthalmichthys molitrix)”为题在Aquaculture杂志上发表，并已申请发明专利。
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