談起牛蛙，很多人首先都會想到紅火的餐飲端。而當目光再向前聚焦至養殖端時卻會發現，牛蛙行業依舊處于全國各地火熱“開花”與缺乏技術研發力間的尴尬境地。尤其是其種苗培育技術，比起同樣是引進的羅氏蝦、叉尾鮰、加州鲈等水産品種而言更加薄弱。
“牛蛙産業在中國的發展步伐愈發加快，不能讓種業成為限制牛蛙進步的‘桎梏’，種苗技術應該牢牢掌握在我們國人手裡！”仲恺農業工程學院太阳成集团tyc234cc院長林蠡從事牛蛙疾病防控研究與苗種培育多年，他始終不忘初心，希望聯合多方力量共同打破國内牛蛙種業發展瓶頸。
近日，一則好消息傳來，由林蠡教授團隊與廣東海興農集團經過通力合作，終于在染色體水平精密測定了牛蛙全基因組。據悉，這是世界上第一個測定完成的牛蛙全基因組精準圖譜，并且合作團隊允許基因組成果開源，與研究同行共享。農财寶典-大國漁業記者近日對林蠡進行了專訪，希望了解這段牛蛙科研路的發展曆程與背後的辛勤付出。
仲恺農業工程學院太阳成集团tyc234cc院長林蠡
聚焦種業發展
攻克基因組測定難關
農财寶典-大國漁業：堅持做牛蛙全基因組測定的行業背景環境是什麼？
林蠡：我國牛蛙養殖曆經百年發展，已成為全球最大生産國，産值超千億元，成為我國鄉村振興的重要産業。目前牛蛙産業面臨種質退化（近親繁殖導緻遺傳多樣性衰減）、病害頻發（細菌性疾病為主）和環境壓力的問題。基因組中包含了生長性狀、抗病因子 、環境适應基因簇等重要的基因信息，牛蛙的全基因組的測序對于解決當前的産業問題具有重要意義。2017年加拿大學者發布的牛蛙基因組草圖中存在組裝缺陷，無法滿足精準育種需求。因此，我們團隊聯合廣東海興農集團重啟了染色體水平的全基因組精密測定，旨在為種質改良、疾病防控及産業升級提供科學依據。
農财寶典-大國漁業：簡單介紹一下您的科研團隊以及廣東海興農集團在牛蛙疾病研究及基因組測定方面所具備的專業實力和資源優勢都有哪些？
林蠡：我們仲恺團隊順應産業的需求，以劉春副教授領銜開展養殖牛蛙的病害流行調查，報道了米爾伊麗莎白菌（Elizabethkingia miricola）、肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、維氏氣單胞菌（Aeromonas Veronii）感染病例，并開展了細菌的耐藥性調查和疾病綠色防控。仲恺團隊進一步研究發現，牛蛙紅細胞具有獨特的免疫功能，能夠吸附、吞噬和殺滅米爾伊麗莎白菌、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、嗜水氣單胞菌（Aeromonas hydrophila)等病原。
廣東海興農集團有限公司是海大集團旗下的水産種業龍頭企業，具備成熟的良種選育體系和産業化推廣能力，有志于開展牛蛙育種。仲恺團隊和海興農團隊合作，可以實現學術研究的前沿性與産業應用的實踐需求，優勢互補，形成緊密的産學研合作。
農财寶典-大國漁業：在開展牛蛙全基因組測定時，都遇到了哪些技術難題？團隊是如何攻克這些難題的？
林蠡：牛蛙基因組龐大（約62億堿基對），是人類基因組的兩倍，且存在高度重複序列和複雜結構變異。傳統測序技術難以實現染色體水平的組裝。我們和深圳大學合作，采用第三代測序技術（PacBio HiFi）結合Hi-C染色質構象捕獲技術，突破了長片段拼接的瓶頸。此外，通過生物信息學算法優化，解決了重複序列注釋的難題，最終完成13條染色體的精密組裝。
基因組成果全球開源
助力牛蛙育種與多環節發展
農财寶典-大國漁業：開源的牛蛙全基因組數據将如何促進全球範圍内牛蛙同行之間的科研合作與交流？對推動整個牛蛙産業的科學發展有何積極影響？
林蠡：開源共享是“後基因組時代”的科研趨勢。牛蛙作為兩栖動物進化研究的代表物種，其基因組數據可為脊椎動物陸生适應機制提供線索。國内外同行可基于此數據開展病原互作、抗逆基因挖掘等研究，避免重複投入。在産業端，基因信息将推動良種标準的制定、疾病快速檢測技術開發，助力牛蛙養殖提質增效。
農财寶典-大國漁業：基于精準的基因組圖譜，在牛蛙育種方面可以開展哪些創新性工作？例如，如何利用基因組信息選育出更優良品種的牛蛙？
林蠡：通過全基因組關聯分析（GWAS），可将“長速快、存活高、抗性強”等性狀與特定基因或基因簇關聯。例如，通過定位生長激素相關基因後，分子标記輔助選育（MAS）可将育種周期從十年縮短至3-5年。此外，以基因組為基礎的基因編輯技術（如CRISPR）有望定向改良目标性狀，培育具有優良性狀的新品種。
農财寶典-大國漁業：除了育種，基因組成果還能在牛蛙的哪些産業環節發揮作用？如疾病防控、飼料優化、養殖模式改進等，具體有哪些應用思路？
林蠡：宿主和病原的相互作用是非常複雜的。通過基因組，可以為病原（如蛙病毒、氣單胞菌）與宿主互作研究提供堅實基礎。在疾病防控領域可以開展疫苗、免疫增強劑研發；在飼料優化領域，可基于消化酶基因表達譜，定制高效環保飼料配方；在養殖模式領域，可結合抗逆基因篩選，推廣适應稻蛙共生、循環水養殖等模式的品種。
基因組技術引領變革機遇
培育“更快、更高、更強”新品種
農财寶典-大國漁業：牛蛙全基因組的測定對整個行業而言是一次怎樣的變革？将如何引領牛蛙養殖業向精準化、智能化方向發展？
林蠡：精準基因組測定相當于給産業提供一個高精密度的芯片。利用基因組數據，未來可通過基因芯片快速檢測苗種質量，避免“劣币驅逐良币”；智能養殖系統可實時監測水質、病原豐度及牛蛙健康狀态，為牛蛙智能化養殖提供支撐。
農财寶典-大國漁業：随着基因組技術在牛蛙養殖中的不斷應用，未來可能會面臨哪些挑戰和機遇？研發團隊将如何應對這些挑戰并把握機遇？
林蠡：牛蛙産業的發展，會不斷遇到各種挑戰。作為研究團隊，我們不能隻是坐在辦公室思考研究課題，我們的課題來自一線産業的需求。牛蛙養殖産業在發展的過程中，曾因為使用過量的抗生素和違禁藥物，導緻産品藥物殘留超标，出現食品安全問題。牛蛙養殖需要遵循生物學規律和市場規律。
我們将密切圍繞市場和産業動态，及時開展相關需求研究，比如現在開展培育“更快、更高、更強”的牛蛙新品種，提升企業的市場競争力，為牛蛙養殖健康和可持續發展保駕護航。
論文截圖
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作者：劉弋文
編輯：鄭燕雲
