【正文】 用方法 ChIP、 EMSA 等研究核酸與蛋白相互作用等方法 FACS、蛋白質(zhì)質(zhì)譜分析、蛋白質(zhì)泛素化、乙?；刃揎椃治? 魚類分子設(shè)計(jì)育種數(shù)量性狀多基因聚合技術(shù) 魚類分子設(shè)計(jì)育種的基因操作技術(shù) 多基因信息整合 性狀的 QTL 與 eQTL 分析 基因同線性與性狀關(guān)聯(lián)性分析 蛋白分子設(shè)計(jì)、 基于蛋白質(zhì)鋅指結(jié)構(gòu)的基因敲除方法、 BAC 或Tol2 轉(zhuǎn)座子、 Cre/lox、 PGC 操作、miRNA和 piRNAs 調(diào)控 魚類生殖、生長(zhǎng)和抗性 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的解析 魚類分子設(shè)計(jì)育種的策略和可行性途徑 （三）、創(chuàng)新點(diǎn)與特色： 1) 重要的研究對(duì)象，體現(xiàn)了國(guó)家重大需求導(dǎo)向： 本項(xiàng)目以我國(guó)重要養(yǎng)殖魚類鯽、鯉等為主要研究對(duì)象，圍繞水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展和漁業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新所要解決的魚類分子設(shè)計(jì)育種 的策略和理論基礎(chǔ)以及魚類分子設(shè)計(jì)育種的 可行性途徑這兩個(gè) 關(guān)鍵科學(xué)問題開展研究，著眼于解決國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展中所需要解決的重大科學(xué)問題，體現(xiàn)了重大的國(guó)家需求導(dǎo)向。 2) 獨(dú)特的研究體系，注重發(fā)揮中國(guó)特色和優(yōu)勢(shì)： 銀鯽多倍體的遺傳背景和同時(shí)具有的雌核發(fā)育生殖和有性生殖雙重生殖方式以及性逆轉(zhuǎn)魚類奇特的性別分化現(xiàn)象為解析魚類生殖和性控的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了 新穎、 獨(dú)特的研究體系，有利于發(fā)揮我國(guó)的特色和優(yōu)勢(shì)。 3) 新 穎 的學(xué)術(shù)思路， 起到前瞻性、戰(zhàn)略性和引領(lǐng)性作用 ： 本項(xiàng)目瞄準(zhǔn)了國(guó)際上有關(guān)魚類分子設(shè)計(jì)育種的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題，試圖直接通過(guò)解析魚類生殖、生長(zhǎng)和抗性的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)來(lái)闡明其調(diào)控機(jī)理，篩選鑒定可用于魚類分子設(shè)計(jì)育種的關(guān)鍵基因和分子標(biāo)記，由此創(chuàng)建魚類分子設(shè)計(jì)育種的關(guān)鍵技術(shù)及其技術(shù)體系，對(duì) 指導(dǎo)并推動(dòng)我國(guó)水產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展具有重要的前瞻性、戰(zhàn)略性和引領(lǐng)性作用。 （四）、可行性分析： 1) 厚實(shí)的前期研究基礎(chǔ)，目標(biāo)明確： 魚類等水產(chǎn)動(dòng)物的分子設(shè)計(jì)育種研究雖然還處于起步階段，但可喜的是，隨著斑馬魚、河 鲀 和青 鳉 等模式魚類全基因組測(cè)序的完成和基因功能研究的不斷深入，一些重要養(yǎng)殖魚類的功能基因組研究已進(jìn)展很快，特別是我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)在上一期 973 計(jì)劃 “ 重要魚 類品種改良的遺傳和發(fā)育基礎(chǔ)研究 ” 的支持下，已篩選鑒定出一批與我國(guó)主要養(yǎng)殖魚類的生殖、生長(zhǎng)、抗性等經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)的基因和分子標(biāo)記，建立了 10 多個(gè)養(yǎng)殖魚類細(xì)胞系， 積累了 厚實(shí)的前期研究基礎(chǔ)。本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容是在這些基礎(chǔ)上進(jìn)一步凝聚而來(lái)，目標(biāo)更為明確。 2) 精干、務(wù)實(shí)的研究團(tuán)隊(duì)，成效突出： 本項(xiàng)目集中了中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院、中山大學(xué)、浙江大學(xué)、武漢大學(xué)等相關(guān)科研單位和高等院校在本領(lǐng)域的優(yōu)秀人才，具有強(qiáng)烈的使命感和責(zé)任感，經(jīng)過(guò)五年的合作，已取得了相當(dāng)高的學(xué)術(shù)成績(jī)，主要學(xué)術(shù)帶頭人在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中發(fā)表了高水平的學(xué)術(shù)論文 ，有的還獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助，已形成一支經(jīng)過(guò)磨練、對(duì)科學(xué)有執(zhí)著追求、精干、務(wù)實(shí)、高效的研究團(tuán)隊(duì)，成為本項(xiàng)目順利實(shí)施的人才保證。 3) 堅(jiān)實(shí)、完善的研究基地，支撐有力： 本項(xiàng)目利用淡水生態(tài)與生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、有害生物控制和資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和多個(gè)部門重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室研究基地的研究條件，這些實(shí)驗(yàn)室擁有完善的一流研究設(shè)備，先進(jìn)的研究條件，是順利完成本項(xiàng)目的堅(jiān)實(shí)支撐和重要物質(zhì)基礎(chǔ)。 （五）、 課題設(shè)置 圍繞項(xiàng)目所要解決的魚類分子設(shè)計(jì)育種的策略和理論基礎(chǔ)以及魚類分子設(shè)計(jì)育種的 可行性途徑這兩個(gè) 關(guān)鍵科學(xué)問題，以 及項(xiàng)目所要達(dá)到為魚類分子設(shè)計(jì)育種的實(shí)踐與應(yīng)用和為我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展與漁業(yè)生物技術(shù)的創(chuàng)新做出貢獻(xiàn)的預(yù)期目標(biāo)，根據(jù)項(xiàng)目所要進(jìn)行的主要研究?jī)?nèi)容（研究魚類生殖、生長(zhǎng)、抗性的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及其作用機(jī)理，篩選鑒定可用于分子設(shè)計(jì)育種的關(guān)鍵基因和分子標(biāo)記，建立魚類分子設(shè)計(jì)育種的關(guān)鍵技術(shù)及其技術(shù)體系），項(xiàng)目共設(shè)置 6 個(gè)課題。項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容、課題設(shè)置的思路、各課題間的聯(lián)系和與項(xiàng)目擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題和總體目標(biāo)的關(guān)系如下圖所示。 項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容、課題設(shè)置和課題間的聯(lián)系 與項(xiàng)目擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題和總體目標(biāo)的 學(xué)術(shù)思路圖 項(xiàng)目設(shè)置的 6 個(gè)課題是： 課題 1 魚類生殖基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究； 課題 2 魚類生長(zhǎng)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究； 課題 3 魚類抗病基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究； 課題 4 魚類抗寒基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究； 課題 5 魚類數(shù)量性狀多基因聚合育種技術(shù)研究； 魚類主要經(jīng)濟(jì)性狀的功能基因組 魚類生殖功能基因組 魚類分子設(shè)計(jì)育種的策略和理論基礎(chǔ) 魚類生長(zhǎng)功能基因組 魚類抗性功能基因組 主要研究?jī)?nèi)容 解決的關(guān)鍵科學(xué)問題 總體目標(biāo) 魚類生殖基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究 魚類生長(zhǎng)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的 基礎(chǔ)研究 魚類抗病基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的 基礎(chǔ)研究 魚類 抗寒基因 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的 基礎(chǔ)研究 課題設(shè)置的 思 路 魚類分子設(shè)計(jì)育種的基因操作技術(shù)研究 魚類數(shù)量性狀多基因聚合 育種 技術(shù)研究 魚類分子設(shè)計(jì)育種的可行性途徑 魚類分子設(shè)計(jì)育種的實(shí)踐與應(yīng)用 課題 6 魚類分子設(shè)計(jì)育種的基因操作技術(shù)研究。 以下將具體說(shuō)明各課題的主要研究目標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容、承擔(dān)單位、課題負(fù)責(zé) 人及主要學(xué)術(shù)骨干和經(jīng)費(fèi)比例等。 課題 1 魚類生殖基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究 主要研究目標(biāo)： 解析魚類生殖質(zhì) (germ plasm)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，揭示魚類生殖質(zhì)主要成分的功能及其作用機(jī)制；闡明魚類配子發(fā)生過(guò)程中雙親特異性甲基化在生殖調(diào)控中的作用及基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；揭示魚類卵母細(xì)胞特異組蛋白、 Spindlin等與魚類卵子成熟調(diào)控和卵 胚轉(zhuǎn)換機(jī)制；揭示魚類性別決定和性別分化的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及其作用機(jī)理；篩選鑒定出可用于魚類分子設(shè)計(jì)育種的性別特異表達(dá)基因和分子標(biāo)記；開拓生殖調(diào)控基因和分子標(biāo)記用于魚類分子設(shè)計(jì)育 種的可行性途徑。 主要研究?jī)?nèi)容： 魚類生殖質(zhì) 的 成分解析及其基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究； 魚類生殖質(zhì)主要成分的功能及其作用機(jī)制研究； 魚類配子發(fā)生過(guò)程中特異性甲基化等位基因功能及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究； 魚類卵母細(xì)胞特異組蛋白、 Spindlin 在卵子成熟中的作用及調(diào)控機(jī)制研究； 魚類卵 胚轉(zhuǎn)換的調(diào)控機(jī)制研究； 魚類性別決定和性別分化的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、功能解析和作用機(jī)理研究； 魚類性別特異表達(dá)基因和分子標(biāo)記的鑒定及其分子設(shè)計(jì)育種可行性研究。 承 擔(dān) 單 位 ： 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所、浙江大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ： 桂建芳 主要學(xué)術(shù)骨干 ： 周莉、羅琛、汪洋、鄭康、李忠、李志、魏麗華 經(jīng)費(fèi)比例： 25% 課題 2 魚類生長(zhǎng)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究 主要研究目標(biāo)： 闡明魚類下丘腦 /垂體控制生長(zhǎng)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；揭示魚類性成熟和生長(zhǎng)的相互協(xié)調(diào)及其調(diào)控機(jī)理；闡明腦腸肽 /生長(zhǎng)激素 /類胰島素生長(zhǎng)因子信號(hào)通路及其對(duì)魚類生長(zhǎng)的調(diào)控機(jī)制；揭示卵泡抑素等抑肌素相關(guān)基因在調(diào)控魚類肌肉細(xì)胞增殖和魚肉蛋白 /脂肪平衡的作用機(jī)理；研制出可控不育性轉(zhuǎn)卵泡抑素等基因的轉(zhuǎn)基因魚品系；闡明魚類個(gè)體大小調(diào)控基因的系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化規(guī)律；開拓生長(zhǎng)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子標(biāo)記尤其是主控基 因用于魚類分子設(shè)計(jì)育種的可行性途徑。 主要研究?jī)?nèi)容： 魚類下丘腦 /垂體的功能基因組以及魚類生長(zhǎng)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究； 魚類性成熟和生長(zhǎng)的相互協(xié)調(diào)及其調(diào)控機(jī)理研究； 腦腸肽 /生長(zhǎng)激素 /類胰島素生長(zhǎng)因子信號(hào)通路和對(duì)魚類生長(zhǎng)調(diào)控機(jī)制研究； 抑肌素信號(hào)調(diào)控在魚類肌肉細(xì)胞增殖和蛋白 /脂肪平衡中作用機(jī)理研究； 可控不育性轉(zhuǎn)卵泡抑素等基因的轉(zhuǎn)基因魚品系研制及其生理學(xué)功能分析； 魚類個(gè)體大小調(diào)控基因的系統(tǒng)發(fā)育和進(jìn)化規(guī)律研究； 生長(zhǎng)調(diào)控基因和分子標(biāo)記用于魚類分子設(shè)計(jì)育種的可行性途徑研究。 承 擔(dān) 單 位 ： 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所 、中山大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ： 殷戰(zhàn) 主要學(xué)術(shù)骨干 ： 林浩然 、 李文笙 、黃安林、 賀江燕、 王緒禎 、 陳尚萍 經(jīng)費(fèi)比例： 16% 課題 3 魚類抗病基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究 主要研究目標(biāo)： 闡明魚類干擾素系統(tǒng)和抗菌肽基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和抗病作用機(jī)理；揭示在魚類抗病免疫反應(yīng)中主效基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制；闡明重要魚類病原與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用及其作用機(jī)制；研制具有抗病性狀的雌核發(fā)育系和近交家系；鑒別出與魚類抗病性狀密切相關(guān)的分子標(biāo)記和等位基因及其抗病 QTL 定位；建立魚類抗病分子設(shè)計(jì)育種的理論和技術(shù)方法， 開拓其可行性途徑； 主要研究?jī)?nèi)容： 魚類干擾素系統(tǒng)基因的功能解析、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和作用機(jī)理研究； 重要魚類病原與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用及其作用機(jī)制研究； 魚類抗細(xì)菌免疫基因的信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、功能分析和抗病機(jī)理研究； 具有抗病性狀的雌核發(fā)育系和近交家系的創(chuàng)制和篩選； 與抗病性狀相關(guān)的分子標(biāo)記和等位基因的鑒定及其抗病 QTL 定位研究； 魚類抗病分子設(shè)計(jì)育種的理論和技術(shù)方法的建立及其可行性途徑研究。 承 擔(dān) 單 位 ： 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所、中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所 課題負(fù)責(zé)人 ： 廖小林 主要學(xué)術(shù)骨干 ： 陳松林 張義 兵 、 朱蓉、袁秀平、沙珍霞 、 田永勝、王娜 、 經(jīng)費(fèi)比例： 16% 課題 4 魚類抗寒基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)研究 主要研究目標(biāo)： 闡明魚類抗寒基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及其作用機(jī)理；揭示低溫脅迫下不耐寒魚類基因表達(dá)譜與耐寒魚類基因表達(dá)譜的差異及其關(guān)鍵基因的功能；闡明魚類耐寒基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及其作用機(jī)理；創(chuàng)制魚類抗寒機(jī)理研究模型，開拓魚類抗寒基因用于分子設(shè)計(jì)育種的可行性途徑。 主要研究?jī)?nèi)容： 魚類耐寒基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、功能分析和作用機(jī)理研究； 不耐寒魚類低溫脅迫下基因表達(dá)譜與耐寒魚類基因表達(dá)譜的差異比較及其關(guān)鍵基因的鑒 定和功能研究； 耐寒與不耐寒魚類溫度適應(yīng)調(diào)控機(jī)制的差異的解析； 魚類抗寒機(jī)理研究模型的研制； 魚類抗寒基因和分子標(biāo)記用于魚類分子設(shè)計(jì)育種的可行性途徑研究。 承 擔(dān) 單 位 ： 中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育研究所、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所 課題負(fù)責(zé)人 ： 陳良標(biāo) 主要學(xué)術(shù)骨干 ： 沈玉、曹立雪、譚訓(xùn)剛、尤鋒 經(jīng)費(fèi)比例： 10% 課題 5 魚類數(shù)量性狀多基因聚合育種技術(shù)研究 主要研究目標(biāo)： 建立魚類數(shù)量性狀基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)信息整合技術(shù)；揭示魚類經(jīng)濟(jì)性狀主效基因的圖譜定位、同線性和性狀關(guān)聯(lián)性關(guān)系；闡明魚類經(jīng)濟(jì)性狀主效基因轉(zhuǎn)錄組以及在群體 和家系中的功能；確定魚類經(jīng)濟(jì)性狀主效基因標(biāo)記及基因不同組合的遺傳效應(yīng)，評(píng)估其育種效率；創(chuàng)建可用于魚類分子設(shè)計(jì)育種的多基因聚合育種的技術(shù)路線。 主要研究?jī)?nèi)容： 魚類數(shù)量性狀基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)信息整合技術(shù)研究； 魚類經(jīng)濟(jì)性狀主效基因的圖譜定位、同線性和性狀關(guān)聯(lián)性研究； 魚類經(jīng)濟(jì)性狀主效基因轉(zhuǎn)錄組分析以及在群體和家系中的功能研究； 魚類主效基因標(biāo)記及基因不同組合的遺傳效應(yīng)與育種效率評(píng)估研究； 可用于魚類分子設(shè)計(jì)育種的多基因聚合技術(shù)研究。 承擔(dān)單位： 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所 課題負(fù) 責(zé)人 ： 童金茍 主要學(xué)術(shù)骨干 ： 孫效文 、王忠衛(wèi)、俞小牧、張驍鋒、耿波、賈智英、梁利群 經(jīng)費(fèi)比例： 16% 課題 6 基于魚類分子設(shè)計(jì)育種的基因操作技術(shù)研究 主要研究目標(biāo)： 創(chuàng)制基于蛋白分子設(shè)計(jì)、 BAC 克隆、轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)、 Cre/lox 基因靶位操作的穩(wěn)定、高效的魚類轉(zhuǎn)基因技術(shù)；優(yōu)化和完善基于蛋白質(zhì)鋅指結(jié)構(gòu)的魚類基因快速敲除系統(tǒng)；揭示性腺特異小 RNA 在基因表達(dá)調(diào)控中的新途徑，闡明 piRNA 與互作蛋白及其調(diào)控途徑；創(chuàng)建基于破壞原生殖細(xì)胞發(fā)生或維持的具有遺傳安全的魚類轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系；研制出持續(xù)激活的生長(zhǎng)激素受體基因的轉(zhuǎn) 基因魚；揭示持續(xù)轉(zhuǎn)激活生長(zhǎng)激素受體基因與轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因的轉(zhuǎn)基因魚的效應(yīng)及其信號(hào)通路的調(diào)控差異。 主要研究?jī)?nèi)容： 基于 BAC 克隆、轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)、 Cre/lox 基因靶位操作的穩(wěn)定、高效的魚類轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究； 基于蛋白質(zhì)鋅指結(jié)構(gòu)魚類基因快速敲除系統(tǒng)的優(yōu)化和完善； 持續(xù)激活的生長(zhǎng)激素受體的分子設(shè)計(jì)及其轉(zhuǎn)基因魚的研制； 轉(zhuǎn)持續(xù)激活生長(zhǎng)激素受體基因魚與轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚的效應(yīng)及生長(zhǎng)激素信號(hào)通路上下游關(guān)鍵因子的比較研究； 性腺特異的小分子 RNA 在性別分化中的動(dòng)態(tài)特性及其作用機(jī)理研究； 基于破壞生殖細(xì)胞發(fā)生或維持的具有遺傳 安全的魚類轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系研究。 承 擔(dān) 單 位 ： 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所、武漢大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ： 孫永華 主要學(xué)術(shù)