【導(dǎo)讀】起止年限：2020年1月-2020年8月。的可行性途徑這兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題，本項(xiàng)目擬集中在魚類主要經(jīng)濟(jì)性狀如生殖、采用基因轉(zhuǎn)移、morpholino介導(dǎo)的基因敲降等技術(shù)，配合整體原位雜交、其調(diào)控機(jī)制；探討魚類配子發(fā)生過程中雙親特異性甲基化在生殖調(diào)控中的作用及。的DNA片段標(biāo)記，進(jìn)而通過GenomicWalking克隆分離與性別決定和性別分化相。關(guān)基因；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。平衡的作用機(jī)理；研制可控不育性轉(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；開拓生長基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和分子標(biāo)記尤。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)。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；創(chuàng)制魚類

　　

【正文】 育種技 術(shù)途徑，設(shè)置 1 個(gè)研究課題，主要 分析基因、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對環(huán)境的反應(yīng) ， 建立 GP 鏈接模型 ， 開發(fā)生長和抗性性狀的復(fù)合 /聚合技術(shù) ， 構(gòu)建模擬育種技術(shù)平臺(tái) ， 模擬育種與實(shí)際分子育種過程的 驗(yàn)證 。 整個(gè)項(xiàng)目針對 3 個(gè)科學(xué)問題，課題格局為 1 結(jié)構(gòu)，從總體上構(gòu)成了層層遞進(jìn)、相互銜接的有機(jī)整體。課題一、二是后面課題的基礎(chǔ)，課題三、四、五是本項(xiàng)目的重點(diǎn)，而課題六為整個(gè)項(xiàng)目的出口。六個(gè)課題的設(shè)置以及與科學(xué)問題的對應(yīng)關(guān)系見圖 2。 課題 貝類基因組的比較與功能基因批量發(fā)掘 預(yù)期 目標(biāo)： 1）構(gòu)建牡蠣全基因組精細(xì)圖譜 ： 在原有的基因組框架圖的基礎(chǔ)上進(jìn)一步構(gòu)建牡蠣全基因組精細(xì)圖譜 。 2）基因組注釋以及重要性狀相關(guān)基因的規(guī)模篩選 ：確定貝類基因組特征，實(shí)現(xiàn)基于 GO 和 KEGG 的基因功能注釋與分類； 批量篩選出與生長、抗逆和珍珠質(zhì)形成等重要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)的候選基因 。 3）構(gòu)建貝類基因組數(shù)據(jù)庫 ：可在線查詢貝類基因組序列、轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)、注釋基因、 SNP 及其定位信息、基因家族的基因拷貝數(shù)及分布，并提供同源比對等服務(wù)功能。 4）知識(shí)產(chǎn)權(quán)與人才培養(yǎng) ：發(fā)表 SCI 論文 30 篇，其中影響因子 ? 論文 2篇，頂級(jí)刊物 發(fā)表研究論文 1 篇，專利 8 個(gè)，培養(yǎng)碩士研究生 15 名、博士研究生 10 名和博士后 3 名。 基因組結(jié)構(gòu)與特征 貝類生長和發(fā)育的關(guān)鍵基因及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制 貝類珍珠質(zhì)形成的關(guān)鍵基因及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制 貝類 SNP 規(guī)模發(fā)掘與高密度遺傳圖譜構(gòu)建 重要經(jīng)濟(jì)性狀分子解析 分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)途徑 貝類分子設(shè)計(jì)育種關(guān)鍵技術(shù)研究 一 二 六 三 四 五 貝類 基因組 的比較與 功能基因 的批量 發(fā)掘 貝類抗病和抗逆的關(guān)鍵基因及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制 養(yǎng)殖貝類重要經(jīng) 濟(jì)性狀分子解析與設(shè)計(jì)育種基礎(chǔ)研究 圖 研究內(nèi)容： 1）牡蠣全基因組序列組裝和精細(xì)圖譜構(gòu)建 ：基于已完成的牡蠣全基因組框架圖，結(jié)合已有的遺傳圖譜、物理圖譜和 BAC 文庫等資源，對基因組序列進(jìn)一步拼接與組裝，構(gòu)建牡蠣全基因組精細(xì)圖譜。 2）牡蠣全基因組注釋及功能基因的規(guī)模開發(fā) ：借助生物信息學(xué)分析軟件，對全基因組圖譜進(jìn)行基因組結(jié)構(gòu)分析、基因功能注釋 與 分類，開展轉(zhuǎn)錄組研究，豐富已有的 EST 和 cDNA 資源，規(guī)模開發(fā)功能基因。 3）貝類基因組及典型性狀相關(guān)基因的比較 ： 利用扇 貝、珍珠貝的基因組序列， 以牡蠣全基因組序列圖譜為參考，開展牡蠣、扇貝、珍珠貝的基因組比較研究，分析相關(guān)性狀的功能基因差異。 經(jīng)費(fèi)比例： 21% 承擔(dān)單位： 中國科學(xué)院海洋研究所、深圳華大基因研究院 課題負(fù)責(zé)人： 張國范 學(xué)術(shù)骨干： 鄭洪坤、張素萍、張海濱、王曉通、許飛、蔣智、吳震州 課題 貝類 SNP 規(guī)模發(fā)掘與高密度遺傳圖譜的構(gòu)建 預(yù)期目標(biāo)： 1） SNP 標(biāo)記開發(fā) ：開發(fā)貝類 6000 個(gè)以上 SNP 標(biāo)記； 2） 遺傳圖譜構(gòu)建 ：構(gòu)建牡蠣 等 高密度遺傳圖譜，標(biāo)記間距離小于 1cM； 3） 知識(shí)產(chǎn)權(quán)與人才培養(yǎng) ：發(fā)表 SCI 論文 30 篇 ，其中影響因子 ? 論文 2 篇，專利 35 項(xiàng)， 培養(yǎng)博士研究生 15 名，碩士研究生 8 名，博士后 2 名。 研究內(nèi)容： 1）貝類 SNP 的規(guī)模發(fā)掘 利用牡蠣 等貝類 基因組序列信息， 以 SOAP 等軟件 大規(guī)模篩選 SNP，利用各種不同通量的 SNP 分型技術(shù)開發(fā) SNP 標(biāo)記。 2）貝類的高密度遺傳圖譜構(gòu)建 選擇 SNP 等標(biāo)記，利用參考家系，構(gòu)建牡蠣、扇貝和珍珠貝高密度的遺傳連鎖圖譜。 經(jīng)費(fèi)比例： % 承擔(dān)單位： 中國科學(xué)院海洋研究所、中國海洋大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 李莉 學(xué)術(shù) 骨干： 郭希明、胡曉麗、亓海剛、齊潔、邵明瑜、王海艷、吳富村 課題 貝類生長和發(fā)育的關(guān)鍵基因及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制 預(yù)期目標(biāo)： 1）功能基因 /QTL 分析 ：篩選和鑒定生長發(fā)育基因 70 個(gè)、 QTL30 個(gè)并分析其效應(yīng)。 2）功能基因 鑒定 ： 明確 1520 個(gè) 關(guān)鍵基因 在貝類 生長發(fā)育 中的作用 ，提出2 個(gè)生長和變態(tài)基因調(diào)控模型；篩查 35 個(gè)功能 SNP 多態(tài)分子標(biāo)記，明確其對性狀的遺傳效應(yīng)，建立基因型與表型的關(guān)系。 3）知識(shí)產(chǎn)權(quán)和人才培養(yǎng) ：發(fā)表 SCI 論文 40 篇，其中影響因子 ? 論文 3篇，申請國家或國際發(fā)明專利 58 項(xiàng) ，培養(yǎng)碩士 15 名，博士 10 名，博士后 3 人。 研究內(nèi)容： 1）貝類生長發(fā)育相關(guān)基因 /QTL 的篩選和功能 鑒定 ：利用 QTL 定位和全基因組序列篩選生長相關(guān)基因，運(yùn)用功能 SNP 分析、關(guān)聯(lián)分析、蛋白組學(xué)等技術(shù)方法確定主效基因；利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等方法篩選、克隆參與調(diào)控貝類發(fā)育尤其是幼蟲變態(tài)和原生殼形成的關(guān)鍵基因；運(yùn)用生物信息學(xué)、 RNAi 和蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)手段對發(fā)育相關(guān)基因進(jìn)行功能 鑒定 。 2）生長發(fā)育基因分型和功能 SNP 標(biāo)記的篩選 ：建立性狀分離家系，研究篩選獲得的生長發(fā)育相關(guān)基因的多態(tài)性，篩選性狀相關(guān)功能 SNP 標(biāo)記和有利等位基因。 3）生長發(fā)育基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò) ：利用貝類特定耐性材料，研究生長相關(guān)基因與環(huán)境的互作；采用 RNAi、噬菌體展示和酵母雙雜交等技術(shù)，研究貝類發(fā)育尤其是幼蟲變態(tài)和原生殼形成相關(guān)功能基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路， 闡明其表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。 經(jīng)費(fèi)比例： % 承擔(dān)單位： 廈門大學(xué)、中國科學(xué)院海洋研究所 課題負(fù)責(zé)人： 黃河清 學(xué)術(shù)骨干： 陳軍、董波、黃輝洋、匡世煥、柳承璋、王德祥、王鴻霞、趙晶 課題 貝類抗病和抗逆的關(guān)鍵基因及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制 預(yù)期目標(biāo)： 1）功能基因 /QTL 分析 ：篩選和鑒定 70 個(gè)以上重要 抗性性狀相關(guān)的功能基因， 30 個(gè) QTL 并分析其效應(yīng)； 2）功能基因 鑒定 ： 明確 510 個(gè)重要抗性性狀關(guān)鍵基因的作用和調(diào)控機(jī)制；篩查 35 個(gè)功能 SNP 多態(tài)分子標(biāo)記，明確其對性狀的遺傳效應(yīng)，建立基因型與表型的關(guān)系。 3）知識(shí)產(chǎn)權(quán)和人才培養(yǎng) ：發(fā)表 SCI 論文 50 篇以上，其中影響因子 ? 論文 4 篇，申請國家或國際發(fā)明專利 10 個(gè)以上；培養(yǎng)碩士 20 名，博士 15 名、博士后 3 人以上。 研究內(nèi)容： 1）抗病相關(guān)功能基因與表型相關(guān)關(guān)系、作用機(jī)制和調(diào)控機(jī)理 ：通過全基因組序列確定的抗病 /免疫相關(guān)基因，研究候選基因多態(tài)性，篩查 SNP 等 分子標(biāo)記；利用特定抗病的貝類樣本材料，采用連鎖分析、關(guān)聯(lián)分析、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組等技術(shù)方法，開展 QTL 定位，確定貝類抗性候選功能基因與抗性性狀相關(guān)關(guān)系，進(jìn)行功能驗(yàn)證，分析研究其表達(dá)特征和作用機(jī)理，解析、闡明相關(guān)基因在抗性相關(guān)過程的調(diào)控規(guī)律和網(wǎng)絡(luò)途徑。 2）抗逆相關(guān)功能基因與表型相關(guān)關(guān)系、作用機(jī)制和調(diào)控機(jī)理 ：篩選、克隆與耐鹽、耐溫相關(guān)的功能基因，分析研究其表達(dá)特征和作用機(jī)理；通過全基因組序列確定耐鹽、耐溫相關(guān)基因；研究候選基因多態(tài)性，篩查 SNP 等分子標(biāo)記；利用特定耐鹽、耐溫的貝類材料，采用連鎖分析、關(guān)聯(lián)分析、轉(zhuǎn)錄 組、蛋白組等技術(shù)方法，開展 QTL 定位，確定耐鹽、耐溫候選功能基因或關(guān)鍵基因與耐性表型相互關(guān)系，進(jìn)行功能驗(yàn)證，解析、闡明關(guān)鍵基因在耐性相關(guān)過程的調(diào)控規(guī)律和網(wǎng)絡(luò)途徑，分析它們在抗性分子設(shè)計(jì)育種中的應(yīng)用途徑。 經(jīng)費(fèi)比例： % 承擔(dān)單位： 中國科學(xué)院南海海洋研究所、中國科學(xué)院海洋研究所 課題負(fù)責(zé)人： 喻子牛 學(xué)術(shù)骨干： 李鳳梅、倪多嬌、王玲玲、王艷紅、吳相云、夏建軍、張揚(yáng) 課題 貝類珍珠質(zhì)形成的關(guān)鍵基因及其網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制 預(yù)期目標(biāo)： 1）功能基因 /QTL 分析 ：篩選和鑒定 3040 個(gè)與貝類珍珠質(zhì)形成相關(guān) 的功能基因， 30 個(gè) QTL 并分析其效應(yīng)。 功能基因驗(yàn)證 ：明確 35 個(gè)功能基因與珍珠質(zhì)量的相關(guān)性，闡明其表達(dá)調(diào)控規(guī)律及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路；確定 45種基質(zhì)蛋白在珍珠質(zhì)形成過程中的調(diào)控作用。 3）知識(shí)產(chǎn)權(quán)和人才培養(yǎng) ：發(fā)表 SCI 收錄的論文 50 篇；其中影響因子 ?論文 4 篇， 專利 58 項(xiàng)， 培養(yǎng)碩士、博士及博士后研究人員 40 名。 研究內(nèi)容： 1）珍珠質(zhì)形成相關(guān)功能基因的篩選與鑒定 ： 選取生長和珍珠質(zhì)量差異顯著的珍珠囊或不同珍珠貝家系的外套膜組織，通過表達(dá)譜等技術(shù)篩選高差異表達(dá)基因的 EST，并與珍珠貝全基因組序列進(jìn)行同源 性比對，篩選珍珠質(zhì)礦化相關(guān)的功能基因。 2）珍珠質(zhì)形成相關(guān)基因與珍珠質(zhì)量的相關(guān)性 ：從珍珠質(zhì)形成相關(guān)基因中發(fā)掘 SNP 標(biāo)記，確定等位基因型；分析 SNP 標(biāo)記基因型對珍珠珠層厚度和珍珠顏色的遺傳效應(yīng)，確定功能 SNP 基因型與珍珠質(zhì)量有關(guān)性狀的連鎖關(guān)系。 3）珍珠質(zhì)形成相關(guān)功能基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)制 ：利用 EMS、 RNAi、 DnaseI footprinting 和酵母雙雜交等技術(shù)研究與珍珠質(zhì)量有關(guān)性狀相關(guān)的功能基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路， 闡明相關(guān)功能基因的表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及調(diào)控機(jī)制。運(yùn)用碳酸鈣體外結(jié)晶和免疫金標(biāo)等方法研究 基質(zhì)蛋白在珍珠質(zhì)形成過程中的調(diào)控作用。 經(jīng)費(fèi)比例： % 承擔(dān)單位： 清華大學(xué)、海南大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 謝莉萍 學(xué)術(shù)骨干： 顧志峰、李鵬、李玉明、 痲 彩萍、石耀華、王愛民、王嫣、張貴 友 課題 貝類分子設(shè)計(jì)育種的關(guān)鍵技術(shù)研究 預(yù)期目標(biāo)： 1）主要性狀 GP模型 ：構(gòu)建 23個(gè)主要育種性狀的 GP 模型和相應(yīng)數(shù)據(jù)庫； 2）育種模擬技術(shù)平臺(tái) ：完成育種模擬技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建，能夠?qū)?shí)際育種過程的親本選配和后代選擇提供參考，輔助應(yīng)用于 12個(gè)新品種培育，檢測分子設(shè)計(jì)育種的策略和可行性。 3）知識(shí)產(chǎn)權(quán)和人才培養(yǎng) ：完成 SCI論文 40篇，其中影響因子 ? 2篇，申請發(fā)明專利 58項(xiàng)，培養(yǎng)博士研究生 10名，碩士研究生 12名。 研究內(nèi)容： 1）構(gòu)建主要育種性狀的 GP 模型 ：描述基因和基因、以及基因和環(huán)境間相互作用及其對性狀的效應(yīng)，構(gòu)建基因型和表型性狀關(guān)聯(lián)的 GP模型和相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，為貝類分子設(shè)計(jì)育種提供關(guān)鍵元件。 2）模擬育種技術(shù) ：在主要育種性狀 GP 模型的基礎(chǔ)上，建立聚合主要性狀的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)鏈接模型，模擬預(yù)測各種可能基因型的表現(xiàn)型，構(gòu)建的育種模擬信息平臺(tái)；對貝類從基因到整體不同層次上，在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上對育種程序中 的各種因素進(jìn)行模擬、篩選和優(yōu)化，提出分子設(shè)計(jì)育種策略和可行性途徑。 3） 模擬與驗(yàn)證： 實(shí)現(xiàn)模擬育種與實(shí)際分子育種的相互促進(jìn)和驗(yàn)證，建立貝類分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)平臺(tái)。 經(jīng)費(fèi)比例： % 承擔(dān)單位： 中國海洋大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 胡景杰 學(xué)術(shù)骨干： 黃曉婷、李琪、汪小龍、王昭萍、于瑞海、張志峰、鄭小東 四、年度計(jì)劃 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第 一 年 （ 1）構(gòu)建牡蠣全基因組精細(xì)圖譜 。找尋 SNP 位點(diǎn)和微衛(wèi)星位點(diǎn) ， 優(yōu)化大規(guī)模發(fā)掘 SNP 等標(biāo)記技術(shù)體系；對作圖家系進(jìn)行傳代培養(yǎng)。 （ 2） 篩查 、分析和克隆與貝類 生長發(fā)育 、抗 性性狀、 珍珠質(zhì)形成 相關(guān)基因， 構(gòu)建適合 QTL 定位和 SNP 多態(tài)性分子標(biāo)記功能分析的遺傳材料 、篩選模型。 （ 3） 開展 扇貝和牡蠣核心種質(zhì)、骨干親本的性狀測量、 SNP 分型和養(yǎng)殖條件參數(shù)監(jiān)測 。 （ 1） 完成牡蠣全基因組精細(xì)圖譜的構(gòu)建； 完成牡蠣材料體系的構(gòu)建； 驗(yàn)證 SNP 變異位點(diǎn) 500 個(gè)，微衛(wèi)星標(biāo)記 1000 個(gè)。 （ 2） 篩選出貝類生長發(fā)育相關(guān)基因70 個(gè) 、抗病功能基因 1015 個(gè)、 與貝類珍珠質(zhì)形成相關(guān)的功能基因510 個(gè) ，建立家系等遺傳育種材料。 （ 3） 完成扇貝和牡蠣核心種質(zhì)、骨干親本的性狀測量、 SNP 分型和養(yǎng)殖條件參數(shù)監(jiān)測 。 （ 4） 完成論文數(shù) 3542 篇，其中 SCI收錄 3541 篇，申請專利 57 項(xiàng) 第 二 年 （ 1）貝類基因組特征解析、基因功能注釋與分類，開展轉(zhuǎn)錄組和表達(dá)譜研究； 作圖家系的傳代培育；開發(fā)SNP 和微衛(wèi)星標(biāo)記；開展部分標(biāo)記的家系分析。 （ 2） 篩選 生長發(fā)育等主要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)的功能基因、 挖掘候選基因的SNP。 （ 3） 構(gòu)建主要育種性狀的 GP 模型和相應(yīng)數(shù)據(jù)庫 。 （ 1）完成基因功能注釋與分類 ， 得到完整的牡蠣轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和表達(dá)譜信息； 完成理想高代作圖家系的構(gòu)建；開發(fā) SNP 標(biāo)記 15002020 個(gè)，微衛(wèi)星標(biāo)記 10002020 個(gè)。 （ 2） 分析鑒定 一批與 貝類生長發(fā)育 、抗性性狀 、 貝類珍珠質(zhì)形成相關(guān) 基因，獲得 SNP 分子標(biāo)記 、初步了解相關(guān)基因表達(dá)和調(diào)控模式 。 （ 3） 構(gòu)建 23 個(gè)（其中扇貝 1－ 2 個(gè)，牡蠣 1－ 2 個(gè)）主要育種性狀的 GP 模型和相應(yīng)數(shù)據(jù)庫 。 （ 4）完成論文 4650 篇，其中 SCI收錄 46 篇，