8日,中國科研團隊在黑龍江省農業科學院發布消息:近日取得重大突破,國際首例豬T2T全基因組組裝--民豬完整基因組構建成功完成,標志著豬基因組研究邁入“完整解析”新時代。
據悉,該成果由中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所張龍超研究員團隊,黑龍江省農業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,四川農業大學李明洲教授團隊聯合攻關,基于三代測序、ONT、Hi-C等前沿技術,填補了豬T2T基因組組裝領域的空白,為豬遺傳育種和功能基因挖掘提供了高精度“藍圖”,成果達到國際領先水平。
一是基因組最完整:填補國際空白。研究團隊以中國北方代表性地方豬種——民豬為對象,成功組裝了基因組大小為2.66Gb的完整基因組,其連續性指標N50值達到Scrofa11.1參考基因組的三倍。尤為重要的是,首次完整解析了民豬所有染色體的著絲粒和端粒結構,發現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了關鍵數據。
二是泛基因組最全面:解碼結構變異。基于T2T框架,團隊構建了高質量的民豬泛基因組,鑒定出194,234個高置信結構變異(SV),系統解析了SV的分布特征與功能關聯。這一成果將豬基因組結構變異的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了技術基礎。
三是冷適應基因發現:助力抗寒育種。依托T2T基因組數據,團隊新發現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。這些發現為培育耐寒豬種、應對極端氣候提供了重要靶點。
四是育種應用潛力大:準確度顯著提升。研究團隊利用泛基因組SV數據,評估了基因組選擇(GS)技術對豬胴體性狀的預測效果。結果顯示,6個性狀中有5個預測準確性超70%,最高達88%。同時,80%以上性狀在“SNP+SV”標記組合下達到最優預測水平,較傳統方法提升2%-4%。此外,團隊通過精細定位發現調控豬體型的關鍵基因組區域CL3及核心SV位點,為高效選育優質種豬提供了新策略。
該成果不僅實現了豬基因組研究的里程碑式突破,更在應用層面展現出多重優勢: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;SV標記的應用顯著提升基因組選擇的效率,加速優良性狀定向改良,實現精準育種;冷適應基因的發現為環境適應性育種開辟新路徑,助力養殖業提質增效,提高產業適配性。