研究人员分享促进可持续捕鱼的路线图

得克萨斯A&；M兽医与生物医学科学学院（VMBS）发布了一份路线图，以帮助全球渔业变得更加可持续。该五步计划概述了渔业如何利用种群基因组学——对一个物种的DNA进行大规模比较——来防止过度捕捞

最近发表在《动物生物科学年度评论》上的路线图也可用于监测任何物种的遗传多样性&mdash；不仅仅是鱼

“渔业是我们粮食安全的一个非常重要的组成部分”，兽医综合生物科学系教授Leif Andersson博士说。“海洋食物链也是相互关联的，因此一种鱼类数量少可能对许多其他物种有害。

”不幸的是，由于过度捕捞和全球变暖等因素，世界上超过三分之一的鱼类种群正在减少，”他说。“我们的路线图可以帮助渔业密切关注鱼类种群，以便我们知道何时停止捕捞，以及何时需要保护帮助来恢复它们的数量。”。“

使用种群基因组学将使渔业能够了解他们捕捞的鱼类的确切细节，包括它们在一年中的不同时间产卵和种群移动的地点。

”同一鱼类的不同种群可能有重要区别&mdash；例如，即使在像大西洋鲱鱼这样丰富的物种中，我们也有许多亚种群，”Andersson说，“一种鲱鱼可能适合生活在温暖的水域，另一种则适合生活在寒冷的温度下。如果你耗尽了一个种群，那么特定的物种可能不会回来，这可能会对人类、其他动物和环境产生影响。“

但路线图中的技术并不是针对鱼类的，任何想要监测遗传多样性的科学家都可以使用这些技术。

”如果你正在管理一个有许多狼种群的地区；甚至是当地的蜜蜂&mdash；Andersson说：“如果你想知道有多少种类型，你可以使用相同的路线图，这对任何人都很有用。”。“

让种群基因组学发挥作用

根据新计划，监测鱼类种群首先要对该物种的基因组进行测序，这一过程可以向科学家揭示生物体DNA的每个部分的确切作用。

”第一步是创建一个参考基因组，尽可能完整地显示每个染色体上每个基因的功能，”Andersson说；如刻度颜色&mdash；到复杂的系统&mdash；就像免疫系统一样

他说：“我们非常幸运地生活在我所说的遗传学研究的‘黄金时代’，因为技术使研究结果更完整，过程也更便宜。”。“很长一段时间以来，完整的参考基因组很难实现，因为DNA有很长的重复片段。然而，我们现在有能力使用更好的测序技术和生物信息学来读取这些长片段。”

一旦种群科学家有了他们想要监测的物种的参考基因组，他们就需要一种方法来区分区域种群之间的差异

Andersson说：“第二步是弄清楚鱼类在哪里产卵；你需要知道你想要监测的种群在哪里繁殖。”。“一旦你知道了这一点，你就必须在产卵点采集鱼类样本，并对其DNA进行测序。然后你可以将种群的DNA与参考基因组进行比较，看看差异。”

第三步是测量种群中基因变异的频率

安德松说：“你需要知道同一条鱼的种群有多不同。”。“例如，如果你从英国的鳗鱼身上采集100个DNA样本，从埃及的尼罗河上采集相同数量的DNA样本，你会发现没有显著的基因差异。这是因为所有鳗鱼都是同一种群的一部分，它们在马尾藻海有相同的产卵区。

”但鲱鱼是不同的，“他说。”如果你从大西洋的不同地区采集鲱鱼样本，你就会发现基因组中有数百个地方存在差异。每种鲱鱼种群都适应了其地理位置，需要不同的管理计划。“

根据Andersson的说法，最后两个步骤涉及使用前两个步骤中的信息来准确确定一个物种有多少不同的种群。

”你甚至可以进一步集中分析，使用特定的遗传标记来绘制出一年中每个时间点的每只种群的位置，”他说。“这就像有一个基因指纹，可以让你创建一个针对每只物种的管理计划。”。“

进入种群管理的未来

欧洲渔业当局已经开始使用Andersson和他的研究合作者制定的管理路线图来监测对经济和当地生物多样性都很重要的关键鱼类种群。

虽然Anderson和他的团队不会将种群数据收集到一个单一的数据库中，但他希望全球渔业中更多的人，从渔业公司到政府渔业当局，也将开始使用路线图，使其成为整个行业的最佳实践。

”这种分析在全世界都很有价值，”他说。“鱼类对我们地球的海洋生态系统很重要，而且它们也是人类健康的蛋白质来源。但许多鱼类种群取决于区域和季节因素，而这些因素直到最近才被很好地理解。我们希望种群基因组学能够成为评估和维护生物多样性的有力工具，不仅对鱼类，而且对许多物种都是如此。