亨斯邁海洋科學(xué)中心（加拿大）和美威遺傳公司（挪威）的科學(xué)家們最近領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)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(yǎng)的大西洋鮭魚，使用美能達(dá)色度計(jì)和 SalmoFan 評(píng)估了它們的顏色特征。

基因組選育的進(jìn)展 

基因組選育的最新進(jìn)展解決了上述許多局限性。特定性狀基因組標(biāo)記已經(jīng)確定，與傳統(tǒng)的血統(tǒng)方法相比，其預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性有所提高。這些標(biāo)記可更精確地選擇理想的性狀，而無需收集大量的表型數(shù)據(jù)。例如，研究表明，使用基因組標(biāo)記對(duì)各種有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的魚種的性狀進(jìn)行預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性更高。 

魚片色澤的重要性

魚片質(zhì)量的一個(gè)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(dòng)蛋白結(jié)合的影響。蝦青素是魚類日糧中常見的類胡蘿卜素色素，對(duì)肌肉色素沉著有顯著影響，并占飼養(yǎng)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(bǔ)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(guān)重要的作用。

肌肉著色的基因基礎(chǔ) 

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(lián)系起來。這種酶參與將β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)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(duì)歐洲大西洋鮭的研究發(fā)現(xiàn)，bco1 基因是肌肉變紅的關(guān)鍵因素。不同染色體上的其他區(qū)域也與鮭魚的肌肉顏色有關(guān)，這凸顯了相關(guān)遺傳因素的復(fù)雜性。

破譯顏色的遺傳密碼 

科學(xué)家們的目標(biāo)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(duì)兩組北美大西洋鮭魚的研究，他們利用先進(jìn)的基因組技術(shù)將物理顏色特征（用美能達(dá)色度計(jì)測(cè)量）與遺傳信息聯(lián)系起來。根據(jù)研究結(jié)果，科學(xué)家在第 26 號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)與幾乎所有顏色屬性密切相關(guān)的遺傳標(biāo)記。這些標(biāo)記解釋了 6% 到 12.5% 的顏色變化。令人驚訝的是，與這些標(biāo)記相關(guān)的第 26 號(hào)染色體區(qū)域含有 bco1 基因，該基因在將β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素 A 的過程中至關(guān)重要。 此外，還發(fā)現(xiàn)了與顏色相關(guān)的其他基因組區(qū)域，這些區(qū)域與產(chǎn)熱、免疫和病原體反應(yīng)等功能有關(guān)。

對(duì)三文魚產(chǎn)業(yè)的影響

了解遺傳和環(huán)境因素在確定三文魚顏色方面的相互作用對(duì)于改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖方法至關(guān)重要。 確定著色基因?qū)⒂兄谥贫ú呗?，選擇和培育消費(fèi)者更喜歡的肉色的魚類。

結(jié)論

在此，我們利用北美大西洋鮭的兩個(gè) YC，確定了 26 號(hào)染色體上與Chroma Meter 性狀（紅度和黃度）相關(guān)的特定區(qū)域。科學(xué)家們總結(jié)說："我們能夠?qū)⒓t度和黃度性狀與 bco1 基因特別聯(lián)系起來，而遺傳標(biāo)記對(duì)亮度性狀大多不重要。通過基因組選擇加強(qiáng)的選擇性育種仍然是可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖的基本策略。了解魚片著色等重要性狀的遺傳基礎(chǔ)不僅能提高生產(chǎn)效率，還能提高產(chǎn)品質(zhì)量，使行業(yè)和消費(fèi)者受益。隨著研究的不斷深入，將基因組信息與傳統(tǒng)育種方法相結(jié)合，很可能會(huì)帶來更加穩(wěn)健和可持續(xù)的水產(chǎn)養(yǎng)殖方法。

該項(xiàng)目由 MOWI Canada East（前身為 Northern Harvest 海洋農(nóng)場(chǎng)）、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(jī)會(huì)局-大西洋創(chuàng)新基金以及新不倫瑞克基金會(huì)研究創(chuàng)新基金資助。