大黄鱼“白点病”有救了！这个团队六年选育出“最优秀”的抗病大黄鱼，慕名而来的养户把苗场门槛踏破了

大黄鱼“白点病”有救了！

被俗称为“国鱼”的大黄鱼在每年秋末、春初，“白点病”成了养殖户们最头疼的时候。 近日， 厦门 大学徐鹏教 授团队通过多年的不懈努力，用芯片检测大黄鱼的基因，终于找到了那尾“最优秀”的抗病大黄鱼，为解决一直困扰大黄鱼养殖产业的“白点病”迎来一大进步。 深受“白点病”折磨的宁德市富发水产有限公司翁华松告诉科学养鱼，近年来，越来越多的客人冲着“宁抗”鱼苗而来，对比 周遭普通养 殖的鱼苗，高科技培养的优良品种，抗病能力显著提高。为了更好地了解这尾“最优秀”的抗病大黄鱼，科学养鱼采访了徐鹏教授。

厦门大学徐鹏教授。

问

徐教授，您觉得目前大黄鱼养殖面临哪些问题？

徐鹏教授：大黄鱼养殖产业粗放式快速发展，积累了大量制约产业健康发展的瓶颈问题，例如：野生大黄鱼资源日渐枯竭、种质资源匮乏、养殖种群遗传多样性衰减、种质退化；养殖密度过高、冰鲜杂鱼饲料投喂比例过大导致养殖水域水质恶化、病害频发等，这些因素极大制约了大黄鱼产业可持续发展。

问

针对上述问题，徐教授您的团队做了哪些工作？

徐鹏教授：自2016年起从零起步，我们团队围绕大黄鱼基因组选择育种技术创新和抗病遗传选育的主线，按照种质资源收集鉴定与评价、标准化抗病表型性状测评、基因组育种工具创制、抗病基因组选择育种技术创新、抗病新品系选育和示范等科技创新链条，从基础研究、前沿和共性关键技术到良种创制与示范，实施全产业链育种科技创新攻关，重点突破大黄鱼复杂抗病性状的标准化表型测评、大黄鱼基因组育种芯片、抗病全基因组选择育种等核心技术，完成了大黄鱼参考基因组图谱升级，厘清了中国沿海大黄鱼群体的遗传结构和背景，研发了首个大黄鱼基因组育种芯片——“宁芯”系列大黄鱼育种芯片，建立了大黄鱼复杂抗性表型测评技术和装置，利用基因组选择育种技术完成刺激隐核虫抗性显著提升的大黄鱼新品系“宁抗1号”等若干抗病大黄鱼新品系选育，抗病性和成活率显著提升。

问

为什么选择用芯片检测大黄鱼的基因？

徐鹏教授：种业是农业的“芯片”，开展大黄鱼遗传育种基础和前沿技术研究，系统收集、鉴定和开发大黄鱼优异种质资源，创制大黄鱼优质、高产、抗逆、抗病新品种，对于推动大黄鱼产业健康、生态、绿色和可持续发展具有重大意义。随着育种技术的发展，基于基因组信息的种质资源遗传评价和分子育种日益成为重要的育种技术路线。其中，高通量SNP分型芯片是开展全基因组育种的重要工具，是当前最为流行的一款基因型分析工具，具有标记位点稳定、快速、精准、价廉等优势，可以应用于高通量基因型快速分型，极大提高分型的准确度、缩短分型时间，已被广泛应用于全基因组分型、QTL定位、全基因组关联分析和基因组选择等研究中。在牛、猪、羊等重要经济动物的育种产业中，基因芯片已经是最主要的基因分型工具。以基因芯片为工具基础的全基因组选择育种工作极大的推进了这些大动物的种质改良进展。在水产行业中，已有多个基因分型芯片开发完成，并逐步应用于多个重要水产养殖对象的遗传育种实践中。

大黄鱼是我国东南沿海重要的渔业资源鱼类，2014年起，成为我国养殖产量最高的海水养殖鱼类。鉴于大黄鱼产业在海洋渔业中重要的经济地位，国内外众多学者投入到了大黄鱼遗传资源的研究中，开发了大量的分子标记、构建了大黄鱼遗传连锁图谱、组装了高质量的基因组，并利用这些遗传工具开展了一系列的性状解析工作，极大地推动了大黄鱼育种等相关的研究，目前研究成果正逐步应用到育种实践中。然而由于缺少高通量SNP分型芯片，近年来，各团队多使用基因组测序手段进行基因型分析，难以实现各单位、各团队间基因组育种数据的有效交流和共享，成为阻碍大黄鱼联合育种攻关的一大障碍。

问

“宁芯”系列芯片是如何筛选抗病大黄鱼的？

徐鹏教授：我们从基因组的角度对大黄鱼进行优良个体的筛选，而“宁芯”系列芯片是我们获得大黄鱼基因信息的钥匙，没有基因芯片，一切都无从建立。当然筛选出抗病性能优良的大黄鱼是一个复杂的过程，这需要在筛选优质亲鱼前建立大黄鱼抗病性状测评标准、大黄鱼优良个体筛选模型、大黄鱼抗病参考群体，这个参考群体不但具有抗病性状信息，还需要利用“宁芯”系列芯片获取基因分型信息。基于参考群体和模型等信息，我们从基因角度对上千条具有基因分型的候选亲鱼中筛选出优质个体作为最终繁育的亲鱼。通过对子代进行性能评估再反向验证我们筛选的准确性如何，这些信息可以对下次选育的各个阶段进行优化和调整。

问

大黄鱼抗“白点病”新品系选育过程中遇到了哪些问题？

徐鹏教授：鱼类的抗病育种，尤其是针对寄生虫病的抗病育种工作，在全世界范围内都是非常困难和极具挑战的事情。做大黄鱼的抗寄生虫病育种，如何才能够评价他们对刺激隐核虫寄生感染的抗性和耐受性性状呢？这是我们面临的第一个挑战。要评价大黄鱼的抗虫性能，就必须建立在实验室内可控的人工感染和测评技术，这是我们开展抗病育种的第一步。

生物群体内部丰富的表型多样性，往往蕴含在其基因组内部。就拿大黄鱼来说，它的基因组由9亿个碱基组成，有超过2万多个功能基因，上千万个遗传多态性的基因位点。哪怕是一模一样的两条大黄鱼，他们还是有很多基因序列上的多态性。这些基因位点差异是他们表型性状差异的基础。

因此，从基因组水平上进行遗传选育，从单纯的选择表型，到将表型和基因型结合在一起进行育种，会更加的准确、迅速和高效。那么，如何能够快速、经济地进行数万、数十万个基因位点多态性的鉴定呢？这是我们面临的另外一个挑战。

解决了抗病表型测评和海量基因型鉴定这两个关键，我们就可以开足马力，从成千上万条大黄鱼中去寻找、挑选那些最抗病的个体了。

问

大黄鱼抗“白点病”新品系的选育成功将对大黄鱼产业带来哪些影响？

徐鹏教授：这两年，我们将抗“白点病”新品系“宁抗1号”送给养殖户进行试验性养殖。其中一个养殖户俞大姐，他们夫妇长期生活在海上渔排，尽心尽力地照顾着养殖的大黄鱼，这是全家所有的投资，也是全年主要的收入来源和希望。“宁抗1号”的良好表现，让他们减少了病害损失。她朴实地说，他们家的渔排未来全部养殖“宁抗1号”！养殖农户的肯定，是对我们最好的表扬和鼓励！

问

大黄鱼抗“白点病”新品系目前是否有计划进行生产性推广？

徐鹏教授：大黄鱼抗“白点病”新品系2022年12月进行了第4代的苗种繁育，国审新品种的审定需要5-6代，大黄鱼2年1代，目前我们已经进入海区中试阶段，还没有大规模推广，就目前中试情况来看，海区养殖效果很不错，对比没有选育的普通大黄鱼存活率提升85%，获批新品种之后肯定会推向市场的。

问

芯片选育是否可应用于其他鱼类？

徐鹏教授：2021年7月在厦门大学召开的“水产基因组育种芯片研发及应用研讨会”上，我们正式向国内大黄鱼育种相关科研机构和企业开放共享“宁芯”系列大黄鱼育种芯片使用权，受到同行的广泛支持和欢迎，目前已经和包括9家科研单位和育种企业签署了“宁芯”授权使用书，可以在大黄鱼及其近缘物种中应用。

问

下一步的研究有何计划？

徐鹏教授：近年来聚焦严重威胁大黄鱼养殖业的刺激隐核虫、变形假单胞菌等病害，利用基因组选择育种技术开展抗病选育和种质创新工作，获得了抗病性状和成活率显著提升的大黄鱼新品系，为应对严重的病害威胁提供了良种解决方案。此外，我们开展了植物蛋白替代等选育工作。

为了更好地表征大黄鱼综合健壮性状，选育对复杂病害和环境胁迫具有更强耐受性和适应性的大黄鱼良种，我们探索从大黄鱼行为、生理和生物能量学入手，研发利用大黄鱼游泳能力、无损心率监控等表征鱼类健壮性状的新技术和新装置，初步证实了鱼类游泳能力、心率等指标与抗病抗逆及健壮性状存在较强相关性，为表征大黄鱼综合抗性和健壮性状提供了表型测评和遗传选育的新手段。我们计划结合前沿基因组育种技术手段，开展大黄鱼综合健壮性状遗传选育的应用探索。

说明

健壮性育种指的是培育具有较高生产潜力和应对各类胁迫耐受弹性的农业生物新品种，是农业育种领域备受关注的前沿育种方向。