【正文】 類性成熟和生長的相互協(xié)調及其調控機理；闡明腦腸肽 /生長激素 /類胰島素生長因子信號通路及其對魚類生長的調控機制；揭示卵泡抑素等抑肌素相關基因在調控魚類肌肉細胞增殖和魚肉蛋白 /脂肪平衡的作用機理；研制出可控不育性轉卵泡抑素等基因的轉基因魚品系；闡明魚類個體大小調控基因的系統(tǒng)發(fā)育和進化規(guī)律；開拓生長基因調控網(wǎng)絡和分子標記尤其是主控基 因用于魚類分子設計育種的可行性途徑。 承 擔 單 位 ： 中國科學院水生生物研究所、中山大學 課題負責人 ： 殷戰(zhàn) 主要學術骨干 ： 林浩然 、 李文笙 、黃安林、 賀江燕、 王緒禎 、 陳尚萍 經(jīng)費比例： 16% 課題 3 魚類抗病基因調控網(wǎng)絡和分子設計育種的基礎研究 主要研究目標： 闡明魚類干擾素系統(tǒng)和抗菌肽基因的調控網(wǎng)絡和抗病作用機理；揭示在魚類抗病免疫反應中主效基因的表達調控機制；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的分子標記和等位基因及其抗病 QTL 定位；建立魚類抗病分子設 計育種的理論和技術方法，開拓其可行性途徑； 主要研究內容： 魚類干擾素系統(tǒng)基因的功能解析、調控網(wǎng)絡和作用機理研究； 重要魚類病原與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用及其作用機制研究； 魚類抗細菌免疫基因的信號調控網(wǎng)絡、功能分析和抗病機理研究； 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； 與抗病性狀相關的分子標記和等位基因的鑒定及其抗病 QTL 定位研究； 魚類抗病分子設計育種的理論和技術方法的建立及其可行性途徑研究。 主要研究內容： 魚類耐寒基因調控網(wǎng)絡、功能分析和作用機理研究； 不耐寒魚類低溫脅迫下基因表達譜與耐寒魚類基因表達譜的 差異比較及其關鍵基因的鑒定和功能研究； 耐寒與不耐寒魚類溫度適應調控機制的差異的解析； 魚類抗寒機理研究模型的研制； 魚類抗寒基因和分子標記用于魚類分子設計育種的可行性途徑研究。 主要研究內容： 魚類數(shù)量性狀基因調控網(wǎng)絡信息整合技術研究； 魚類經(jīng)濟性狀主效基因的圖譜定位、同線性和性狀關聯(lián)性研究； 魚類經(jīng)濟性狀主效基因轉錄組分析以及在群體和家系中的功能研究； 魚類主效基因標記及基因不同組合的遺傳效應與育種效率評估研究； 可用于魚類分子設計育種的多基因聚合技術研究。 主要研究內容： 基于 BAC 克隆、轉座子系統(tǒng)、 Cre/lox 基因靶位操作的穩(wěn)定、高效的魚類轉基因技術研究； 基于蛋白質鋅指結構魚類基因快速敲除系統(tǒng)的優(yōu)化和完善； 持續(xù)激活的生長激素受體的分子設計及其轉基因魚的研制； 轉持續(xù)激活生長激素受體基因魚與轉生長激素基因魚的效應及生長激素信號通路上下游關鍵因子的比較研究； 性腺特異的小分子 RNA 在性別分化中的動態(tài)特性及其作用機理研究； 基于破壞生殖 細胞發(fā)生或維持的具有遺傳安全的魚類轉基因技術體系研究。 1. 解析重要養(yǎng)殖魚類與生殖、生長、抗病和抗寒等主要經(jīng)濟性狀 相關組織的轉錄組信息； 2. 鑒定調控魚類生殖、生長、抗病和抗寒的功能基因或分子標記 610個； 3. 構建在養(yǎng)殖魚類肌肉組織中高表達抑肌素抑制蛋白的轉基因魚 F0代； 4. 建立牙鲆細菌病抗性群體和易感群體； 5. 建立轉座子介導的抗寒候選基因轉移體系，使候選基因在子一代魚中出現(xiàn)的頻率比用質粒轉移提高 3倍以上 ； 6. 獲得多基因性狀基因遺傳分析的鯉魚家系材料 910 個，獲得微衛(wèi)星和 SNP 約 2020 個， AFLP 標記 1000多個； 7. 獲得多種轉座子元件介導的轉基因魚 ， 獲得三聯(lián)體鋅指蛋白表達質粒和哺乳動物細 胞系單雜交系統(tǒng)特異性檢測質粒； 8. 獲得魚類生長激素受體基因及其持續(xù)激活形式的分子設計 ， 獲得原生質細胞特異表達基因 ， 獲得性腺相關的小 RNA。 1. 鑒定調控魚類生殖、生長、抗病和抗寒的功能基因或分子標記 1015個； 2. 揭示差異順式調控序列與相關基因啟動子差異甲基化修飾的關系及其功能特征； 3. 構建可控性性腺發(fā)育抑制轉基因穩(wěn)定遺傳品系； 4. 完成對養(yǎng)殖魚類肌肉組織中抑制抑肌素功能受阻的 F0個體篩選，并對其進行肌肉生長性狀特征的初步觀察； 5. 獲得構建牙鲆抗病性狀關聯(lián)分析基礎群體和 QTL作圖群體； 6. 獲得 3 個抗寒基因的 轉基因斑馬魚 F1 代 ； 獲得 5 個抗寒基因的 轉基因羅非魚 F0 代。 年度 研究內容 預期目標 第 三 年 1. 魚類生殖、生長、抗病和抗寒的重要基因的功能分析； 2. 基因啟動子的差異甲基化修飾在表達和生殖調控中的作用研究； 3. 不同尺寸魚類物種的分子系統(tǒng)學分析； 4. 創(chuàng)制育種上有價值的雌核發(fā)育系和近交家系； 5. 羅非魚轉抗寒基因研究 ； 6. 繼續(xù)遺傳圖譜構建和 QTL 標記或主效基因的基因型 表型的測量和分析； 7. 穩(wěn)定高效的轉座子系統(tǒng)轉基因模型和 Cre/lox 基因靶位操作模型的建立；基因敲除斑馬魚的 +/ 子代個體 的獲得 ； 8. 轉持續(xù)激活的生長激素受體基因魚 F1 代的篩選、鑒定及其信號通路活性分析 ， 原生殖細胞特異基因的分子設計和轉基因初步試驗 ， 小 RNA作用靶基因的研究，繼續(xù)互作蛋白的研究。 第 四 年 1. 魚類生殖、生長、抗病和抗寒的重要基因 的 功能分析； 2. 重要功能基因的啟動子分析； 3. 重要功能基因的信號傳遞及其調控機制研究； 4. 魚類病原與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用 研究； 5. 雌核發(fā)育和近交家系中抗病性狀與抗病分子標記的關聯(lián)性分析及QTL 定位； 6. 建立多基因聚合的轉羅非魚載體，獲得轉基因子一代 ； 7. 繼續(xù)遺傳圖譜構建及其品系或不同作圖群體間的雜交、回交分 析與測量； 8. 原生質細胞操作相關的基因操作載體設計 ， 基因敲除純合體 的獲得 ； 9. 轉基因魚 F2 代的獲得和擴群 ， 不同轉基因 F2 代家系的生長比較和信號通路活性比較 ， 通過轉基因技術干1. 鑒定調控魚類生殖、生長、抗病和抗寒的功能基因或分子標記 410個； 23個重要基因在生殖質 的形成和遷移、卵母細胞成熟、卵胚轉換以及性別決定和分化中的 功能及其基因調控網(wǎng)絡 ； 3. 揭示 23 個重要基因在魚類生長中的功能及其基因調控網(wǎng)絡； 4. 揭示 23 個抗病關鍵基因表達產(chǎn)物在預防魚類病毒性和細菌性疾病中的作用及其機理；闡明抗病候選功能基因和分子標記與魚類抗病性狀的關系； 5. 闡明 13 個重要病原基因的生物學功能及其免疫原性； 6. 獲得能提高斑馬魚和羅非魚抗寒性能的多基因聚合體 ； 7. 獲得 MAPPING 標記 500 個以上；年度 研究內容 預期目標 擾原生殖細胞的正常發(fā)育 ， 小 RNA及其互作蛋白與靶基因的作用研究。 第 五 年 1. 重要功能基因的信號傳遞及其調控機制研究； 2. 在雌核發(fā)育和近交家系中候選QTL 與抗病力的關聯(lián)性分析； 3. 利用重要功能基因或分子標記進行分子設計育種可行性評價； 4. 魚類主效基因標記及基因不同組合的遺傳效應與育種效率評估研究； 5. 基于蛋白質鋅指結構的魚類基因快速敲除系統(tǒng) 的 完善和優(yōu)化； 6. 建立穩(wěn)定遺傳、快速生長的轉持續(xù)激活生長激素受體基因魚家系 ， 建立原生殖細胞操作技術并獲得可控不育遺傳安全的轉基因魚 ， 小 RNA分子在性分化過程的分子調控機理研究。 9. 評價利用魚類生殖、生長、抗病和 抗寒基因和分子標記進行分子設計育