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为解决中国海湾扇贝（Argopecten irradians irradians，Ai）面临的近交衰退问题，研究人员对 Ai、秘鲁扇贝（A. purpuratus，Ap）及其杂种（Aip）进行转录组分析。结果发现 Aip 耐低温杂种优势显著，相关通路和基因或为关键。该研究为扇贝育种提供新见解。
在扇贝养殖的大舞台上，曾经的 “明星” 海湾扇贝（
Argopecten irradians irradians，简称 Ai）陷入了困境。自上世纪 90 年代末起，中国的海湾扇贝种群饱受近交衰退之苦，生长缓慢、死亡率高，如同被施了 “魔咒” 一般。科研人员尝试引入新种群、进行种内杂交，虽取得了一些成效，但扇贝生长仍不尽人意。
为了打破这一僵局，秘鲁扇贝（Argopecten purpuratus，简称 Ap）被引入。将海湾扇贝（♀）与秘鲁扇贝（♂）杂交后，诞生的 Aip 杂种展现出惊人的生长优势，体重和闭壳肌重量大幅增加，成为中国北方沿海养殖的新希望。然而，Aip 的温度适应范围有限，无法在北方沿海顺利越冬，这一 “短板” 严重制约了其养殖发展。不过，令人惊喜的是，部分 Aip 个体在寒冷中顽强存活，显示出耐低温的杂种优势。但这背后的分子机制却如同神秘的面纱，亟待揭开。
山东的研究人员肩负起探索这一奥秘的重任，开展了一项深入的研究。他们通过转录组分析，对海湾扇贝（Ai）、秘鲁扇贝（Ap）以及杂种 Aip 进行了详细的比较研究。最终发现，在低温胁迫下，F1杂种与纯种之间存在 33,376 个差异表达基因（DEGs），其中 Aip 中 80.32% 的 DEGs 呈现非加性表达模式，30.65% 表现为超显性表达。同时，还发现了 14,959 个可变剪接（AS）事件，涉及 8169 个基因 。KEGG 通路分析表明，凋亡、长寿调节、ABC 转运体和剪接体等通路中的重叠基因显著富集。此外，研究还确定了 6 个经历可变剪接的基因。这些发现为揭示 Aip 耐低温杂种优势的分子机制提供了关键线索，对扇贝杂交育种策略的优化意义重大，有望帮助扇贝养殖业突破低温限制的 “瓶颈”，推动产业发展迈向新高度。该研究成果发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》上。
研究人员开展此项研究时，运用了多项关键技术。首先，从山东的扇贝养殖场获取 Ai 和 Ap 亲贝，并在当地孵化场培育出杂种 Aip 以及纯种个体。接着，通过低温处理实验测定不同扇贝群体的半致死温度（LT50）。最后，利用 RNA 测序（RNA - Seq）技术，对低温胁迫下的扇贝样本进行转录组分析，从而鉴定出差异表达基因和可变剪接事件 。
扇贝驯化
研究人员从山东杨马岛的扇贝养殖场获得了 Ai 和 Ap 亲贝，并在莱州的扇贝孵化场进行培育。通过亲本杂交获得了正反交杂种 Aip 和 Api，同时也培育了纯种。在相同养殖条件下，Aip 表现出更强的生存杂种优势。
较低的半致死温度和杂种优势
随着温度降低，三个群体的死亡率逐渐上升。当温度低于 0°C 时，Ai 和 Aip 的死亡率显著升高；Ap 在温度低于 6°C 时死亡率才明显增加。测定得出 Ai 的 LT50 为 - 0.56±0.13°C，Aip 为 0.21±0.04°C，Ap 为 6.26±0.06°C。Aip 与 Ap 的 LT50 存在显著差异，这表明 Aip 在耐低温能力上相比 Ap 有明显提升，且 Aip 在耐低温方面表现出较高的中亲杂种优势（HMP，93%）。
讨论
研究利用 LT50 评估比较了 Ai、Ap 和 Aip 的耐低温能力。Aip 的 LT50 介于 Ai 和 Ap 之间，且更接近耐低温的 Ai，这说明 Aip 在耐低温方面对冷敏感的 Ap 有显著改进。这一结果为进一步探究 Aip 耐低温杂种优势的分子机制奠定了基础。
结论
研究通过比较 Ai、Ap 和 Aip 的 LT50，证实了 Aip 在耐低温方面存在中亲杂种优势。利用 RNA - Seq 技术对低温胁迫下的杂种 Aip 和纯种亲本进行转录组分析，结果表明母本效应可能是 F1杂种耐低温杂种优势的遗传基础。差异表达模式相关研究为深入理解扇贝杂种耐低温杂种优势的遗传分化提供了重要依据。
综上所述，该研究成功揭示了 Aip 耐低温杂种优势背后的分子机制，发现了关键的基因和通路，为扇贝杂交育种提供了理论支持。未来，科研人员可以基于这些发现，进一步优化扇贝育种策略，培育出更耐低温、生长性能更优的扇贝品种，助力扇贝养殖业在寒冷环境下也能蓬勃发展，为解决水产养殖面临的低温挑战提供了新思路和方向，推动整个水产养殖领域的技术革新和产业升级。
