全球首发还开源！林蠡团队牛蛙全基因组测定成功，打破我国牛蛙种业瓶颈

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谈起牛蛙，很多人首先都会想到红火的餐饮端。而当目光再向前聚焦至养殖端时却会发现，牛蛙行业依旧处于全国各地火热“开花”与缺乏技术研发力间的尴尬境地。尤其是其种苗培育技术，比起同样是引进的罗氏虾、叉尾鮰、加州鲈等水产品种而言更加薄弱。

“牛蛙产业在中国的发展步伐愈发加快，不能让种业成为限制牛蛙进步的‘桎梏’，种苗技术应该牢牢掌握在我们国人手里！”仲恺农业工程学院动物科技学院院长林蠡从事牛蛙疾病防控研究与苗种培育多年，他始终不忘初心，希望联合多方力量共同打破国内牛蛙种业发展瓶颈。

近日，一则好消息传来，由林蠡教授团队与广东海兴农集团经过通力合作，终于在染色体水平精密测定了牛蛙全基因组。据悉，这是世界上第一个测定完成的牛蛙全基因组精准图谱，并且合作团队允许基因组成果开源，与研究同行共享。农财宝典-大国渔业记者近日对林蠡进行了专访，希望了解这段牛蛙科研路的发展历程与背后的辛勤付出。

仲恺农业工程学院动物科技学院院长林蠡

聚焦种业发展瓶颈

攻克基因组测定难关

农财宝典-大国渔业：坚持做牛蛙全基因组测定的行业背景环境是什么？

林蠡：我国牛蛙养殖历经百年发展，已成为全球最大生产国，产值超千亿元，成为我国乡村振兴的重要产业。目前牛蛙产业面临种质退化（近亲繁殖导致遗传多样性衰减）、病害频发（细菌性疾病为主）和环境压力的问题。基因组中包含了生长性状、抗病因子 、环境适应基因簇等重要的基因信息，牛蛙的全基因组的测序对于解决当前的产业问题具有重要意义。2017年加拿大学者发布的牛蛙基因组草图中存在组装缺陷，无法满足精准育种需求。因此，我们团队联合广东海兴农集团重启了染色体水平的全基因组精密测定，旨在为种质改良、疾病防控及产业升级提供科学依据。

农财宝典-大国渔业：简单介绍一下您的科研团队以及广东海兴农集团在牛蛙疾病研究及基因组测定方面所具备的专业实力和资源优势都有哪些？

林蠡：我们仲恺团队顺应产业的需求，以刘春副教授领衔开展养殖牛蛙的病害流行调查，报道了米尔伊丽莎白菌（Elizabethkingia miricola）、肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、维氏气单胞菌（Aeromonas Veronii）感染病例，并开展了细菌的耐药性调查和疾病绿色防控。仲恺团队进一步研究发现，牛蛙红细胞具有独特的免疫功能，能够吸附、吞噬和杀灭米尔伊丽莎白菌、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila)等病原。

广东海兴农集团有限公司是海大集团旗下的水产种业龙头企业，具备成熟的良种选育体系和产业化推广能力，有志于开展牛蛙育种。仲恺团队和海兴农团队合作，可以实现学术研究的前沿性与产业应用的实践需求，优势互补，形成紧密的产学研合作。

农财宝典-大国渔业：在开展牛蛙全基因组测定时，都遇到了哪些技术难题？团队是如何攻克这些难题的？

林蠡：牛蛙基因组庞大（约62亿碱基对），是人类基因组的两倍，且存在高度重复序列和复杂结构变异。传统测序技术难以实现染色体水平的组装。我们和深圳大学合作，采用第三代测序技术（PacBio HiFi）结合Hi-C染色质构象捕获技术，突破了长片段拼接的瓶颈。此外，通过生物信息学算法优化，解决了重复序列注释的难题，最终完成13条染色体的精密组装。

基因组成果全球开源

助力牛蛙育种与多环节发展

农财宝典-大国渔业：开源的牛蛙全基因组数据将如何促进全球范围内牛蛙同行之间的科研合作与交流？对推动整个牛蛙产业的科学发展有何积极影响？

林蠡：开源共享是“后基因组时代”的科研趋势。牛蛙作为两栖动物进化研究的代表物种，其基因组数据可为脊椎动物陆生适应机制提供线索。国内外同行可基于此数据开展病原互作、抗逆基因挖掘等研究，避免重复投入。在产业端，基因信息将推动良种标准的制定、疾病快速检测技术开发，助力牛蛙养殖提质增效。

农财宝典-大国渔业：基于精准的基因组图谱，在牛蛙育种方面可以开展哪些创新性工作？例如，如何利用基因组信息选育出更优良品种的牛蛙？

林蠡：通过全基因组关联分析（GWAS），可将“长速快、存活高、抗性强”等性状与特定基因或基因簇关联。例如，通过定位生长激素相关基因后，分子标记辅助选育（MAS）可将育种周期从十年缩短至3-5年。此外，以基因组为基础的基因编辑技术（如CRISPR）有望定向改良目标性状，培育具有优良性状的新品种。

农财宝典-大国渔业：除了育种，基因组成果还能在牛蛙的哪些产业环节发挥作用？如疾病防控、饲料优化、养殖模式改进等，具体有哪些应用思路？

林蠡：宿主和病原的相互作用是非常复杂的。通过基因组，可以为病原（如蛙病毒、气单胞菌）与宿主互作研究提供坚实基础。在疾病防控领域可以开展疫苗、免疫增强剂研发；在饲料优化领域，可基于消化酶基因表达谱，定制高效环保饲料配方；在养殖模式领域，可结合抗逆基因筛选，推广适应稻蛙共生、循环水养殖等模式的品种。

基因组技术引领变革机遇

培育“更快、更高、更强”新品种

农财宝典-大国渔业：牛蛙全基因组的测定对整个行业而言是一次怎样的变革？将如何引领牛蛙养殖业向精准化、智能化方向发展？

林蠡：精准基因组测定相当于给产业提供一个高精密度的芯片。利用基因组数据，未来可通过基因芯片快速检测苗种质量，避免“劣币驱逐良币”；智能养殖系统可实时监测水质、病原丰度及牛蛙健康状态，为牛蛙智能化养殖提供支撑。

农财宝典-大国渔业：随着基因组技术在牛蛙养殖中的不断应用，未来可能会面临哪些挑战和机遇？研发团队将如何应对这些挑战并把握机遇？

林蠡：牛蛙产业的发展，会不断遇到各种挑战。作为研究团队，我们不能只是坐在办公室思考研究课题，我们的课题来自一线产业的需求。牛蛙养殖产业在发展的过程中，曾因为使用过量的抗生素和违禁药物，导致产品药物残留超标，出现食品安全问题。牛蛙养殖需要遵循生物学规律和市场规律。

我们将密切围绕市场和产业动态，及时开展相关需求研究，比如现在开展培育“更快、更高、更强”的牛蛙新品种，提升企业的市场竞争力，为牛蛙养殖健康和可持续发展保驾护航。

论文截图

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作者：刘弋文

编辑：郑燕云

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