扇贝分子育种技术创建与新品种培育
完成单位:中国海洋大学

支撑项目(平台):海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室

参与单位:中国海洋大学

所属学科:水产

主要贡献者:包振民,王师,胡晓丽,李恒德,梁峻,王有廷,刘光谋

成就简介:在扇贝遗传育种的理论研究和技术创新方面,突破多项低成本、高通量组学新技术,率先绘制扇贝基因组精细图,阐明重要性状的决定基因和调控机理,创建贝类分子育种技术体系,引领了水产育种技术发展。

1、系统研究了扇贝种质资源遗传基础,评价了我国主要养殖扇贝地理群体、养殖群体的种质资源,分析了数百个育种核心家系和选育群体的遗传结构,查清了我国扇贝种质资源状况;完成虾夷扇贝、栉孔扇贝等基因组精细图绘制,揭示扇贝基因组高多态性和环境适应的组学机制,成果发表于Nature Ecology & Evolution(封面文章)、Nature Communications,并入选2017年度中国海洋与湖沼十大科技进展及2017年度中国海洋科技十大进展。率先构建了扇贝AFLP、SSR和SNP三代标记的遗传连锁图谱,栉孔扇贝图谱间距达0.41cM,虾夷扇贝达0.26cM,在国际上首先突破<0.5cM的水产生物遗传作图精度,被《DNA Research》选为亮点文章。
2、突破多项育种核心技术,研发贝类BLUP遗传评估技术,创建了国际上首个基于最佳线性无偏预测(BLUP)的贝类遗传评估系统,构建了扇贝现代育种技术体系。成套研发了低成本、高通量遗传标记分型技术,创新了简并基因组分型技术,建立2b-RAD、MethylRAD、Multi-isoRAD全套分型技术体系,实现全基因组SNP与甲基化的同步联合分析,大幅度降低成本;发明高通量探针阵列液相分型技术HD-Marker,实现多种标记的同步高通量分型;研发了精准分型新算法iML和显性标记算法Domcalling,开发软件包RADtyping,准确率较国际算法提高20%以上,分型效率提高一倍。成果发表于方法学权威期刊Nature Methods、Nature Protocols。开发扇贝分子标记辅助育种和全基因组选择技术,应用研发的技术,定位了大量QTL,鉴定到扇贝生长、品质、性别、贝毒代谢等关键基因;开发了第一个贝类全基因组选择育种评估系统,拥有全套自主知识产权。研发了gsbay、sky、LASSO-GBLUP等算法和育种软件,实现GWAS模型与GS模型的融合。成果入选2016年度中国海洋与湖沼十大科技进展,并获省部级技术发明一等奖2项。
3、构建扇贝种质库、信息库和育种网络平台,搭建了联结实验室、育种场、养殖场的育种网络平台,实现联合育种。应用BLUP技术、标记辅助育种技术及全基因组选择技术,先后育成“蓬莱红”栉孔扇贝、“海大金贝”虾夷扇贝、“蓬莱红2号”栉孔扇贝、“獐子岛红”虾夷扇贝和“海益丰12”海湾扇贝等5个扇贝新品种,成果获国家科学技术进步二等奖。推行“良种良法”,经济效益显著,改写扇贝养殖无良种的局面,推广911万亩,创产值497多亿元。

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