大西洋鲑胰腺病抗性遗传基础解析：gig1-like基因串联重复与结构变异的关键作用

本研究针对大西洋鲑养殖业面临的胰腺病(PD)重大挑战，通过整合长读长测序与多组学技术，揭示了染色体Ssa03上gig1-like基因串联重复拷贝的结构变异与PD抗性的分子机制。研究人员发现三个gig1-like基因拷贝的表达差异与SAV3病毒载量显著相关，鉴定出两个调控区微卫星变异(AC)n和(ACA/A)，为水产抗病育种提供了新靶点。该成果发表于《BMC Genomics》，为开发可持续疾病管理策略奠定理论基础。

　　

水产养殖作为全球增长最快的食品生产领域，正面临疾病防控的重大挑战。其中由鲑鱼甲病毒(SAV)引发的胰腺病(PD)尤为棘手，其亚型SAV3导致的死亡率高达28%，幸存个体也常出现生长停滞和继发感染。尽管疫苗接种和选育技术已部分缓解疫情，但现有措施对SAV3这种通过水体传播的高致病性病毒仍显不足。更复杂的是，先前研究发现的抗病主效QTL位于基因组高度重复区域，传统短读长测序难以解析其遗传结构，这严重阻碍了精准育种的发展。

挪威生命科学大学等单位的研究人员利用最新发布的大西洋鲑参考基因组Ssal_v3.1，开展了一项突破性研究。通过整合293尾育种群体全基因组数据与5,628尾商业品系SAV3攻毒试验数据，研究人员不仅验证了Ssa03染色体上27Mb区域的显著关联性，更首次发现该区域存在三个串联重复的gig1-like基因拷贝。这些基因在病毒载量高低个体中呈现显著表达差异，且其调控区存在(AC)n微卫星等结构变异。该成果发表于《BMC Genomics》，为理解鲑鱼抗病毒免疫机制提供了新视角。

研究采用多组学联用策略：1)基于SNP芯片和WGS数据的全基因组关联分析(GWAS)；2)利用牛津纳米孔长读长测序解析复杂结构变异；3)结合ATAC-seq和ChIP-seq揭示干扰素刺激下的调控网络；4)通过等位基因特异性表达(ASE)分析筛选功能变异。样本来自AquaGen AS商业品系，包含腹膜注射(IP)和共居感染(CH)两种攻毒模型。

主要结果
胰腺病SAV3攻毒试验
三批次独立试验显示IP组死亡率(31-76%)显著高于CH组(22-30%)，遗传力分析表明PD抗性具有中等遗传力(0.28±0.08)。

两个QTL区域调控PD响应
GWAS发现Ssa03(33Mb)和Ssa07(11Mb)两个显著位点，其中Ssa07仅与IP感染相关。Ssa03区域top-SNP(ssa03_95086730)解释4%表型变异，其45kb核心区间含六个基因。

Ssa03 QTL区域转录组分析
病毒载量分级比较发现，三个gig1-like拷贝在低载量个体中显著下调，而nlrp3等基因无差异表达。

等位基因特异性表达分析
10例杂合子测序揭示7个SNP存在等位表达偏倚，其中三个导致第三拷贝功能域氨基酸置换(K72M/R73K/G78D)。

长读长测序揭示结构变异
七个体纳米孔测序发现446个变异，包括(AC)n微卫星等92个与疾病单倍型共分离变异，其中25个位于gig1-like基因区。

gig1-like基因系统分析
进化树显示Ssa03拷贝1与Ssa06旁系同源基因最近，拷贝2-3为后续串联复制产物。

这项研究首次阐明gig1-like基因串联重复在PD抗性中的核心作用，其创新性体现在：1)突破性地解析了鲑鱼基因组重复区域的遗传结构；2)发现微卫星变异可能通过干扰素响应调控基因表达；3)为解释"抗病-易感"悖论提供新假说——gig1-like高表达可能反映持续IFN应答而非病毒抑制。这些发现不仅为分子标记辅助育种提供新靶点，更启示水产疫苗研发应关注免疫应答时长调控。未来研究可深入探究不同gig1-like拷贝的剂量效应及其在抗病-生长平衡中的作用，这对实现水产养殖可持续发展具有重要意义。