成果名称: 广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室运行经费
完成单位: 华南农业大学
主要人员: 张细权,张永亮,李加琪,吴珍芳,聂庆华,江青艳,张守全,曹阳,王翀,王修启,孙京臣,谢青梅,张德祥,罗庆斌,邓小娟 等23人
介绍:

    ①课题来源与背景 。任务来源:广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室运行经费(2014B03031065)。 课题背景:围绕动物结构基因组学与重要经济性状的分子基础研究方向、动物功能基因组学与分子育种研究方向、表观基因组学与转基因研究方向、农业动物生理基因组学研究方向开展研究,获得一批论文、专利、新技术、新产品,培养农业动物种业人才,提升华南地区甚至我国农业动物种业科技水平,为农业动物种业的健康发展提供可靠的技术支撑与充足的人力资源保障。

    ② 技术原理及性能指标。 2.1项目所属的科学技术领域为畜牧学科。 2.2 性能指标:用重测序、转录组测序等研究策略分析鸡和猪的遗传多样性,应用遗传多样性研究结论为依据,培育出温氏青脚麻鸡2号配套系等通过国家审定的新品种;解析猪繁殖性状、生长性状等的网络调控,建立新的畜禽基因组选择技术;筛查并克隆了肉质、抗性、高产高效相关重要功能基因20个,新开发具有育种应用价值的猪分子标记17个,评估了188个分子标记的育种效应;将冷冻电镜技术从观察病毒表面结构深入到了内部结构解析,为畜禽抗病育种和dsRNA病毒防控等提供了结构和分子生物学的重要依据和方法学借鉴;首次揭示家蚕自噬蛋白BmATG5和BmATG6具有与哺乳动物ATG5和Beclin 1相同的分子开关功能。 旁证材料:论文、专利、软件著作权一览表。

    ③技术的创造性与先进性。 本研究在昆虫首次揭示家蚕自噬蛋白BmATG5和BmATG6具有与哺乳动物ATG5和Beclin 1相同的分子开关功能,其全长分子参与20E和饥饿信号诱导的细胞自噬,截短型分子BmATG5-tN和BmATG6-C(C1/C2)具有在细胞自噬中诱导(触发)细胞凋亡的功能,是导致昆虫PCD进程中细胞自噬先于凋亡启动的分子机制。这一机制解释了在昆虫变态发育的组织重构中20E诱导幼虫组织发生自噬先于凋亡启动的PCD本质,可为通过生物技术手段调控家蚕变态发育提供科学依据,也可为通过昆虫生长调节剂控制农林害虫提供候选靶标。

    ④ 技术的成熟程度,适用范围和安全性。 采用基于直接探测电子成像和非对称三维重构的冷冻电镜技术,揭示了BmCPV病毒基因组处于活性转录状态时(t-CPV)内部核酸与蛋白质的相互作用关系,将冷冻电镜技术从观察病毒表面结构深入到了内部结构。另外,dsRNA病毒是病毒中最大的类群,其中轮状病毒作为双链RNA病毒家族最知名的病毒之一,每年引起接近百万的新生儿死亡,因此该成果也将推动人类、动物等类似病毒增殖复制机制的研究,为临床病毒病的防治等提供重要的借鉴和依据。首次发现了BmCPV增殖过程中ATPase介导的信号转导通路,该研究发现病毒通过衣壳表面的蛋白“感知”周围环境,当环境适合便通过信号通路打开病毒内部的“开关”,激活病毒的转录,以繁殖子代病毒。相关机制与细胞中蛋白激酶的作用相似,将为今后探究病毒内部核酸结构提供全新的视角。成果发表Nature和eLIFE上处于世界领先水平。

    ⑤ 应用情况及存在的问题 。5.1应用情况: (1)猪分子细胞工程育种技术创新与优势性状新品系选育 该成果筛查并克隆了SARM1、EFNB2、PRLR等与肉质、抗性、高产高效相关重要功能基因20个,新开发具有育种应用价值的猪分子标记17个,评估了188个分子标记的育种效应,聚合应用分子标记共23个,建立了全基因组选择技术。培育了13个具有优质高效的瘦肉型种猪新品系,2个特色地方种猪新品系,筛选出7个优质高效和优质特色配套组合,其中4个杂交组合提交配套系审定申请,WS501猪配套系通过国家遗传资源委员会审定。累计出栏新品系纯种猪35万头、父母代种猪195万头,生产商品猪5316.8万头,创产值797.5亿元,创经济效益132.9亿元,课题实施效果十分显著。我校与国家农业龙头企业温氏集团长期合作,共同攻关,也为校企合作、建设以企业为主的创新主体提供了良好范例。 (2)应用华南地区地方品种资源培育优质鸡新品种 用重测序、转录组测序等研究策略分析地方鸡种资源的遗传多样性,重点对鸡的外观性状麻羽、肤色以及鸡的肌肉生长发育性状、早熟性状、脂肪沉积性状等开展研究,获得决定麻羽表型的特异单倍型、决定肌肉纤维发育的microRNA及其靶基因、早熟与繁殖相关基因,建立相应的分子育种方法,培育出天露黑鸡、天露黄鸡和温氏青脚麻鸡2号配套系等通过国家审定的新品种。仅天露黑鸡大规模中试推广开始,累计中试推广父母代种鸡251万套,饲养商品肉鸡1.75亿只,企业获得了较好的经济效益,品种具有较大的推广价值。 5.2存在的问题:还需大力推广新产品。

    ⑥ 历年获奖情况。 项目运行期间获得省部级科研奖励12项,包括广东省科学技术一等奖1项,全国农牧渔业丰收奖一等奖1项,广东省科学技术二等奖1项,中华农业科技奖一等奖1项,其它各级科研奖励9项;培育的温氏青脚麻鸡2号、温氏WS501猪通过国家品种审定。

批准登记号:
登记日期: 2023-09-08
研究起止时间: 2014-09-15至2017-09-15
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2022-03-09