日前，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所蝦類(lèi)遺傳資源與育種團(tuán)隊(duì)在基因組選擇（Genomic Selection,GS）規(guī)模化應(yīng)用研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果連續(xù)發(fā)表在中國(guó)科學(xué)院TOP期刊Aquaculture和Genetics Selection Evolution上。
凡納濱對(duì)蝦是全球產(chǎn)量最大的養(yǎng)殖蝦類(lèi)，我國(guó)是其最大養(yǎng)殖國(guó)。為解決當(dāng)前蝦類(lèi)育種中家系內(nèi)遺傳變異利用效率低、GS應(yīng)用成本高等瓶頸問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)繼構(gòu)建開(kāi)放核群育種體系（ONBS）后，進(jìn)一步建立了適用于商業(yè)化家系育種的GS應(yīng)用框架。針對(duì)基因型與環(huán)境互作、難測(cè)性狀精準(zhǔn)選擇及種質(zhì)遺傳多樣性維持等關(guān)鍵問(wèn)題，系統(tǒng)提出了應(yīng)對(duì)策略。
研究表明，育種群體中普遍存在的基因型×環(huán)境互作（G×E）顯著影響遺傳進(jìn)展，傳統(tǒng)系譜選擇策略面臨遺傳進(jìn)展損失風(fēng)險(xiǎn)（9.4～38.9%）（圖1）。針對(duì)不同G×E強(qiáng)度，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了GS選擇策略，顯著降低了損失范圍至2.1～6.4%。在抗病等難測(cè)性狀上，相較于系譜選擇，規(guī)?；疓S策略可將遺傳進(jìn)展提升至113.3%（圖2）。此外，研究團(tuán)隊(duì)評(píng)估了不同育種策略在不同選擇準(zhǔn)確性下的轉(zhuǎn)換效率（圖3），首次發(fā)現(xiàn)GS雖提升了選擇效率，但降低了家系內(nèi)遺傳多樣性的遺傳進(jìn)展轉(zhuǎn)化效率。為此，研究團(tuán)隊(duì)提出了兼顧遺傳進(jìn)展與轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)化策略：采用基于低密度SNP面板（23 SNP/Chr）并結(jié)合基因型填充的GS選擇方案。相關(guān)研究結(jié)果為我國(guó)蝦類(lèi)規(guī)模化GS育種應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)與可操作路徑，并為相關(guān)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化制定提供了科學(xué)依據(jù)。
黃海所2021級(jí)碩士研究生康子儀為論文的第一作者，黃海所欒生研究員為論文的通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家蝦蟹產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的資助。
圖1 不同GxE下GS和系譜育種方案的遺傳進(jìn)展損失
圖2 不同SNP密度和參考群規(guī)模下基因型填充對(duì)遺傳進(jìn)展的影響
圖3 不同選擇準(zhǔn)確性下基因組配種策略對(duì)轉(zhuǎn)換效率的影響
原文鏈接：
Kang, Z., Kong, J., Sui, J., et al., 2024. Optimal open nucleus breeding system for long-term genetic gain in the Pacific white shrimp using genomic selection. Aquaculture 586, 740760. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2024.740760
Kang, Z., Kong, J., Li, Q., et al., 2025. Genomic selection strategies to overcome genotype by environment interactions in biosecurity-based aquaculture breeding programs. Genet. Sel. Evol. 57, 2. https://doi.org/10.1186/s12711-025-00949-3
Kang, Z., Kong, J., Li, Q., et al., 2025. Genomic selection for hard-to-measure traits in aquaculture: Challenges in balancing genetic gain and diversity. Aquaculture, 742576. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2025.742576
