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中科院海洋所首次完成仿刺参基因组测序和组装
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日前，我国科学家在国际上首次完成仿刺参基因组测序和组装，对刺参生物学和遗传育种研究具有重要科学意义，将对我国刺参产业发展产生重要推动作用。 该成果由中国科学院海洋研究所研究员杨红生团队和相建海团队共同完成，在天津生物芯片技术公司的技术支撑下，突破了刺参复杂基因组测序和组装技术瓶颈，采用新一代测序技术获得132Gb高质量DNA序列数据，覆盖全基因组160倍。科研人员利用针对高复杂度基因组组装的创新策略，在国际上首次成功完成了野生刺参的基因组组装，目前获得的框架图总长度达到765Mb，组装叠连群Contig N50达112Kb，该数值优于国际迄今已发表的多数水产动物基因组图谱的指标。初步检测表明，功能基因区覆盖达95%以上。该项研究得到了国家科技部“973”、“863”计划，国家基金委，中国科学院和山东省、青岛市科技厅的资助。 早在上世纪50年代，海洋所科研人员就开展了海参的形态分类和经典生物学研究，查清了我国海参的分布和生物多样性特征，阐明了其分类学地位。仿刺参(又称刺参)，属于棘皮动物门，主要分布于中国的黄渤海和俄罗斯、南北朝鲜和日本等东北亚海域。由于刺参特殊的进化地位、独特的繁殖生活史以及夏眠、排脏与再生、自溶等生物学现象，使其具有重要的科学研究价值。同时，刺参也是我国现有20种可食用的海参中品质最好、经济价值最高的种类，2013年我国刺参养殖面积达21.5万公顷，总产量达19.4万吨，产值近300亿元，约占全国当年海水养殖产值的15%。 十多年来，杨红生等针对刺参的基础生物学、生态学和遗传育种应用开展了契而不舍的系统研究，取得了十分丰厚的科技成果，在理解刺参夏眠、再生和行为学上获得若干新认知，构建了刺参的遗传育种群体，培育了具有耐温高产、多刺和不同体色等性状的刺参新品系，并进行了示范应用和推广。 近两年，针对我国刺参养殖业面临育苗变态困难、成活率低下、养殖病害严重、种质退化、品质欠佳等一系列问题，杨红生研究员团队与相建海研究员团队合作，共同开展刺参基因组学研究，通过刺参基因信息的全面破译，在特殊生命现象的剖析、重要经济性状的分子解析、基因资源挖掘与利用、物种进化等多个领域的开展深入研究。 全基因组序列的成功破译作为对刺参认知创新的里程碑，将为刺参的繁殖发育、免疫调控、营养代谢、遗传解析提供重要理论支撑，有力推动刺参重要经济性状解析、分子标记辅助选育和全基因组遗传育种，以及揭示刺参的夏眠、再生、自溶等特殊生命现象的机理机制等相关研究，为我国刺参产业健康可持续发展提供有力科技支撑。 |
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