2月8日,中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所張龍超研究員、黑龍江省農業(yè)科學院畜牧研究所劉娣研究員、重慶市畜牧科學院王金勇研究員、岳麓山實驗室印遇龍院士、四川農業(yè)大學李明洲教授聯合發(fā)布消息,國際首個豬T2T全基因組組裝——民豬完整全基因組構建成功完成,標志著豬基因組研究邁入“完整解析”時代,為我國養(yǎng)殖業(yè)提質增效及高質量發(fā)展提供重要科技支撐。
該成果由中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所豬遺傳育種創(chuàng)新團隊張龍超研究員牽頭,聯合黑龍江省農業(yè)科學院畜牧研究所劉娣研究員團隊、重慶市畜牧科學院王金勇研究員團隊、岳麓山實驗室印遇龍院士團隊、四川農業(yè)大學李明洲教授團隊等科研團隊共同攻關,以中國北方代表性地方豬種——民豬為對象,基于多項前沿技術,完成了民豬完整基因組構成,填補了豬T2T基因組組裝領域國際空白,為豬遺傳育種和功能基因挖掘提供高精度“藍圖”,成果達到國際領先水平。
團隊成功組裝了基因組大小為2.66Gb的完整基因組,首次完整解析了民豬所有染色體著絲粒和端粒結構,發(fā)現1-12號染色體及X染色體為中間著絲粒,而13-18號染色體為端著絲粒,為揭示染色體進化機制提供關鍵數據。
團隊基于T2T框架構建高質量的民豬泛基因組,鑒定出194234個高置信結構變異(SV),系統(tǒng)解析了SV的分布特征與功能關聯。這一成果將豬基因組結構變異解析能力提升至新高度,為精準挖掘重要性狀相關基因奠定技術基礎。
團隊還依托T2T基因組數據新發(fā)現89個與冷適應相關的候選基因,其中TPT1基因被確認為關鍵調控因子。通過整合SV與RNA測序分析,進一步鎖定17個與結構變異直接關聯的冷適應基因。這些發(fā)現為培育耐寒豬種、應對極端氣候提供重要靶點。
團隊利用泛基因組結構變異數據,評估了基因組選擇(GS)技術對豬體型性狀選種效果。結果顯示,選種準確性達70%-88%。大部分性狀同時利用單堿基和結構變異選種準確性較傳統(tǒng)方法提升2%-4%。此外,團隊通過精細定位發(fā)現調控豬體型的關鍵基因CL3及其核心結構變異位點,為種豬高效精準選育提供新策略。
據介紹,該成果在應用層面展現出多重優(yōu)勢,在基因組完整性方面為豬遺傳多樣性研究、進化分析及疾病抗性基因挖掘提供完整參考;該成果顯著提升基因組選擇效率,加速優(yōu)良性狀定向改良,實現精準育種;冷適應基因的發(fā)現為環(huán)境適應性育種開辟新路徑。
