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    首頁 / 科研優勢 / 水生生物大數據

    長江流域種質資源庫

    長江流域廣闊,水量充沛,生物資源豐富,是我國水生生物資源重要的來源,長江水系現有魚類近400種左右,其中純淡水種類350種,占我國淡水魚類總數的1/3,種類之豐富位居全國各水系之首。長江上游高山峽谷、水流湍急、淺灘交錯的生境繁衍了大量珍稀特有魚類,上游共分布有魚類267種(亞種),其中117種為特有魚類,特有種所占比例之高超過國內其他任何地區或水系,20多種魚類被列入中國瀕危動物紅皮書。長江流域水生生物資源是我國獨享的優勢資源。

    為了保存現有的長江流域水生生物資源,鎮江華大成立“長江流域種質資源中心”,并承擔建設“農業部長江水生生物基因保存中心”、“中國水產科學研究院-華大基因水生生物基因保存中心”、“江蘇省科普教育基地”、“江蘇省水產種質資源保護與利用協同創新中心”、“長江流域水生生物大數據中心”及“鎮江市水產基因研究工程技術中心”;主持了“長江流域經濟魚類的基因組學研究及育種應用”、“長江土著鯰種質鑒定與繁育技術研究”、“鱖魚生長性狀分子標記挖掘”等項目研究。

    1、長江流域種質資源樣本庫建設:

    完成200平方米種質資源保存庫建設,并配備超低溫冰箱、低溫冷凍冰箱、液氮罐等各種儀器設備,共收集長江流域魚類高質量的組織樣本近100種5000多份,并建有包括核酸(DNA、RNA)庫、精子庫和卵子庫等。制定樣本庫建設和使用的標準規范,建立包括從常溫到-80℃的大規模、多層次的樣本存儲空間以及全自動全天候溫濕度監控系統。

    (1)長江源頭種質資源收集與保存:協同中國水產科學院長江水產研究所研究人員一同前往長江源重點保護各支流源頭及山溪濕地等地區,收集了小頭高原魚、細尾高原鰍、青海湖裸鯉、斯氏高原鰍、修長高原鰍等高原冷水魚類,并進行標本、各組織樣本制作與保存。

    (2)金沙江流域種質資源收集與保存:前往金沙江沿岸城鎮奔子欄、巨甸、石鼓、大具、虎跳峽、洛吉及金沙江支流,開展金沙江水系特有魚類資源調查工作,收集了四川裂腹魚、細鱗裂腹魚、福建紋胸鮡、齊口裂腹魚、云南盤鮈、硬刺松潘裸鯉、貝氏高原鰍、黃石爬鮡、長絲裂腹魚、中華金沙鰍、長須裂腹魚、前臀鮡、短須裂腹魚等魚類樣本,并進行了標本、各組織樣本制作與保存。

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    圖1. 超低溫冰箱保存速凍組織、細胞、核酸樣本

    (3)長江上游流域種質資源收集與保存:前往四川境內長江上游及支流流域進行種質收集工作,完成了江黃顙魚尖裸鯉、骨唇黃河魚、中華沙鰍、大鰭鱯、四川華鳊、長薄鰍、異鰾鰍鮀、樂山小鰾鮈、小眼薄鰍、斑鱖、厚唇裸重唇魚、寬體華沙鰍、中華紋胸鮡、圓吻鯝、短體副鰍、似鯰高原鰍、硬刺高原鰍、東方高原鰍、倫氏孟加拉鯪、花斑裸鯉、短吻棒花魚、波氏吻蝦虎、子陵吻蝦虎等特有魚類樣本收集,并進行了標本、各組織樣本制作與保存。

    (4)長江中游流域種質資源收集與保存:前往宜昌、荊州、武漢等地,完成了鳙魚、團頭魴、鯉魚、翹嘴鱖、銅魚、光澤黃顙魚、蒙古鲌、擬尖頭鮊、銀鮈、胭脂魚、華鰁、武昌副沙鰍、沙塘鱧、似鳊、鈍吻鮠、大眼鱖、唇?、紫薄鰍、斑鱖、刺鰍、長薄鰍、切尾擬鲿等特有珍惜魚類樣本收集,并進行了標本、各組織樣本制作與保存。

    (5)長江下游流域種質資源收集與保存:前往安慶、蕪湖、馬鞍山、鎮江、無錫等地,完成了麥瑞加拉鯪、九州鱵、大銀魚、貝氏餐、光澤黃顙魚、瓦氏黃顙魚、長春鳊、銀鲴、花骨魚、銀飄魚、鱖魚、鳡、鲇、赤眼鱒、銀鮈、刀鱭、大鰭鱊、翹嘴鲌、中華鳑鲏、鰱魚、細鱗斜頜鲴、鯽、長吻鮠、烏鱧、暗紋東方鲀等經濟土著魚類樣本收集,并進行了標本、各組織樣本制作與保存。

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    圖2. 干制和浸泡標本

    2、長江流域水生生物大數據中心建設:

    根據測序數據以及已有的生物信息開放平臺對信息進行分析加工,運用云存儲技術保存海量貫穿整個組學的數據。建立我國最大最先進的水生生物信息數據檢索與共享平臺。

    已開展水生生物大數據中心建設,建設地點設在鎮江,中心面積200平方米,中心旨在發展成為長江流域水生生物的百科全書、水生辭海。已完成數據庫平臺框架搭建;建立與外部數據庫(含政府、FAO、現有數據庫)的鏈接;建立收集、整合、數據的渠道;累計完成100個物種的標本及組織、核酸樣品信息(DNA條形碼、線粒體基因組等);數據庫平臺試運行;針對100個物種啟動數據查詢、數據分析這2項服務測試;開展了大銀魚、刀魚、中華絨螯蟹、青蝦、鱖魚、黃顙魚、沙塘鱧等近20種長江流域水生生物全基因組數據與組裝信息;開展了小頭高原魚、細尾高原鰍、青海湖裸鯉、鯽魚、鱖魚、大銀魚、刀魚、鯰魚、鳙魚、團頭魴、鯉魚、銅魚、光澤黃顙魚、蒙古鲌、擬尖頭鮊、銀鮈、胭脂魚、華鰁、武昌副沙鰍、沙塘鱧、似鳊、鈍吻鮠、大眼鱖、唇?、紫薄鰍、斑鱖、刺鰍、長薄鰍、切尾擬鲿等60多種魚類轉錄組數據與組裝信息。

    3、長江流域生物資源活體庫建設:

    建立水生保護動物人工繁育中心,通過擴繁和人工放流的方式增加長江水生生物物種的種群數量。以華大生物科技為支撐,與長江流域各良種場及原種場合作,運用分子輔助育種等生物技術手段對原、良種進行改良,培育具有性狀穩定、優質、高產的新品種(系),將各原、良種場納入長江流域生物資源活體庫。

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    圖3. 活體標本展示

    活體庫建于鎮江新區姚橋鎮三橋村馬家埭,已完成50畝活體庫建設,目前搜集刀魚、鱘魚、胭脂魚、青蝦、中華鱉、中華絨螯蟹、鯰、鱖、鯽、青魚、草魚、鰱魚、鳙魚、長春鳊、赤眼鱒等20余物種。

    4、科普展示中心:

    總面積1500平方米,包括長江流域3D模型地圖(沙盤)、長江流域特色魚類活體展示區、長江流域魚類標本展示區;建有長江流域展示沙盤,位于展示中心的中央,從源頭到下游展示整個長江流域,模型上同時突出了標志性建筑、代表性魚類品種;建成活體展示魚缸60余個,同時配以觸屏展示魚類基本信息;完成100平方米標本庫及標本制作間的建設;完成400多份長江流域水生生物浸泡標本制作(中華鱘、胭脂魚、日本鰻鱺、黃顙魚、棒花魚、中華金沙鰍、中華沙鰍、大鰭鱯、四川華鳊、圓吻鯝、異鰾鰍鮀、長薄鰍、似鯰高原鰍、馬口魚、斑鱖、蛇鮈、泥鰍、鯰魚、南方大口鯰、東方高原鰍、倫氏孟加拉鯪等)。

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    圖4. 科普展示區

    5、育種研究進展:

    利用長江流域水生生物大數據基礎數據和合作單位的人才資源,共建協同創新、應用型實驗室,加快推進產學研工作。深入挖掘魚類生長發育相關功能基因,探索魚類的起源、進化、生殖、發育、性別調控和免疫等問題;并針對鱘魚等名貴魚類從外觀上難以判斷性別的問題,建立了一套快速、準確、無創的分子生物學判別方法;針對土著魚類與外來品種的差異,開展了土著魚類種質鑒定工作;利用分子輔助育種技術深入研究了鱘魚、鱖魚、中華絨螯蟹、青蝦、黑鯛、彈涂魚、滇池金線鲃、斑點叉尾鮰等品種改良問題。