亨斯邁海洋科學中心(加拿大)和美威遺傳公司(挪威)的科學家們最近領導了一項研究,旨在揭開大西洋鮭(Salmo salar)體色背后的遺傳奧秘。研究人員分析了兩組在北美飼養的大西洋鮭魚,使用美能達色度計和 SalmoFan 評估了它們的顏色特征。
基因組選育的進展
基因組選育的最新進展解決了上述許多局限性。特定性狀基因組標記已經確定,與傳統的血統方法相比,其預測準確性有所提高。這些標記可更精確地選擇理想的性狀,而無需收集大量的表型數據。例如,研究表明,使用基因組標記對各種有經濟價值的魚種的性狀進行預測的準確性更高。
魚片色澤的重要性
魚片質量的一個重要特征是紅/黃色澤,這是受未代謝類胡蘿卜素色素與肌肉α-肌動蛋白結合的影響。蝦青素是魚類日糧中常見的類胡蘿卜素色素,對肌肉色素沉著有顯著影響,并占飼養成本的很大一部分。研究表明,日糧在肌肉色素方面起著重要作用,補充蝦青素可使魚片更紅。不過,遺傳因素在色素吸收和肌肉著色方面也起著至關重要的作用。
肌肉著色的基因基礎
基因組和功能研究已將肌肉著色與β-胡蘿卜素 15,15′-加氧酶(BCO1)聯系起來。這種酶參與將β-胡蘿卜素轉化為視黃醛,其功能在人類、雞、小鼠和魚類等不同物種中都是保守的。最近對歐洲大西洋鮭的研究發現,bco1 基因是肌肉變紅的關鍵因素。不同染色體上的其他區域也與鮭魚的肌肉顏色有關,這凸顯了相關遺傳因素的復雜性。
破譯顏色的遺傳密碼
科學家們的目標是找出造成鮭魚顏色變化的基因。通過全面的基因組分析和對兩組北美大西洋鮭魚的研究,他們利用先進的基因組技術將物理顏色特征(用美能達色度計測量)與遺傳信息聯系起來。根據研究結果,科學家在第 26 號染色體上發現了兩個與幾乎所有顏色屬性密切相關的遺傳標記。這些標記解釋了 6% 到 12.5% 的顏色變化。令人驚訝的是,與這些標記相關的第 26 號染色體區域含有 bco1 基因,該基因在將β-胡蘿卜素轉化為維生素 A 的過程中至關重要。 此外,還發現了與顏色相關的其他基因組區域,這些區域與產熱、免疫和病原體反應等功能有關。
對三文魚產業的影響
了解遺傳和環境因素在確定三文魚顏色方面的相互作用對于改進水產養殖方法至關重要。 確定著色基因將有助于制定策略,選擇和培育消費者更喜歡的肉色的魚類。
結論
在此,我們利用北美大西洋鮭的兩個 YC,確定了 26 號染色體上與Chroma Meter 性狀(紅度和黃度)相關的特定區域??茖W家們總結說:"我們能夠將紅度和黃度性狀與 bco1 基因特別聯系起來,而遺傳標記對亮度性狀大多不重要。通過基因組選擇加強的選擇性育種仍然是可持續水產養殖的基本策略。了解魚片著色等重要性狀的遺傳基礎不僅能提高生產效率,還能提高產品質量,使行業和消費者受益。隨著研究的不斷深入,將基因組信息與傳統育種方法相結合,很可能會帶來更加穩健和可持續的水產養殖方法。
該項目由 MOWI Canada East(前身為 Northern Harvest 海洋農場)、加拿大政府(通過加拿大基因組和大西洋基因組)、加拿大大西洋機會局-大西洋創新基金以及新不倫瑞克基金會研究創新基金資助。