鲤鱼的遗传连锁图谱_初报_

淡水渔业,2024,54(2):105-112Freshwater Fisheries㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年3月Mar.2024㊀㊀收稿日期:2022-11-26;修订日期:2023-11-22资助项目:云南省农业联合专项(202101BD070001-039);国家自然科学基金(32060827);云南省重大科技专项(202202AE090018)第一作者简介:刘㊀娟(1999-㊀),女,本科,研究方向为云南土著鱼类遗传育种㊂E-mail:2247973446@ 通讯作者:武祥伟㊂E-mail:wxw9559@元江鲤3个连续选育世代的遗传多样性与遗传结构变化刘㊀娟1,袁林聪2,杨剑虹3,孔令富1,李伟斌2,白寿有2,李进荣2,刘林江1,尹馨玉1,高㊀旭1,王㊀婷1,武祥伟1(1.云南农业大学动物科学技术学院,昆明361021;2.玉溪市元江县鱼种技术推广站,云南元江653300;3.昆明水产科学研究所,昆明650021)摘要:为了掌握元江鲤(Cyprinus carpio yuankian g)3个连续选育世代群体遗传结构变化情况,采用微卫星分子标记分析了群体遗传多样性水平和遗传结构㊂结果显示:15个微卫星位点在3个群体中共获得116个等位基因,平均7.73个/位点,每世代平均等位基因数从7.2667减少至5.0667,观测杂合度从0.7680降低至0.7585,多态信息含量从0.7634降低至0.7451,遗传多样性水平降低㊂相邻世代间的遗传距离从0.0806减小至0.0449,遗传相似性从0.8464增加至0.8747,遗传相似性逐步提高㊂相邻世代间的遗传分化系数(F st )从0.0681降低至0.0230,世代间的遗传分化已处于低分化水平,人工选育已对元江鲤育种群体的遗传结构产生了显著影响㊂关键词:元江鲤(Cyprinus carpio yuankian g);微卫星;遗传育种;遗传结构;遗传多样性中图分类号:S968.3㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1000-6907-(2024)02-0105-08㊀㊀鲤是鲤形目(Cypriniformes)鲤亚科(Cyprini-dae)鲤属(Cyprinus )鱼类的总称,具有环境适应性强㊁食性杂㊁生长快㊁肉质鲜美等优点,是亚洲㊁欧洲的重要淡水养殖品种,其养殖年产量曾占全球淡水养殖产量的14%[1]㊂我国不仅养殖鲤的历史超过2000年,而且我国鲤种质资源远较其他国家丰富,地方种多达23种,且云南分布的鲤属鱼类多达12种,是宝贵的鲤种质资源基因库[2-4]㊂元江鲤(Cyprinus carpio yuankiang )主要分布于云南境内的红河水系,其生长快㊁产量高㊁营养价值高,是云南鲤主养品种之一,已在云南多个地州进行池塘与稻田养殖㊂元江鲤与荷包红鲤(C.carpio var.wuyuanensis )杂交育成建鲤(C.carpio var.jian )[5],成为全国养殖品种,为我国鲤养殖业的发展做出了重要贡献㊂鲤云南地方种生境范围狭窄,对原生境依赖性高;而本世纪以来云南引种㊁外来养殖品种逃逸等使得外来种在云南自然水体中肆意繁殖,不仅挤占了地方种的生境,还与地方种杂交导致基因渐渗与基因污染㊂上世纪80~90年代,多个云南基层渔业推广与科研单位对云南特色土著鱼类进行了原种收集㊁人工繁殖㊁推广养殖等,元江鲤即是其中一种[6]㊂但长期的人工保种,容易引起近亲繁殖与种质退化等问题[7,8]㊂本实验组前期以元江鲤保种群体为基础群体,以体重为主要选育目标,同时兼顾体型,连续进行了3代群体选育,选育群体在生长速度㊁成活率等方面提升幅度达20%以上㊂为掌握元江鲤选育群体的遗传结构变化趋势,使后续育种策略制定和新品种的培育有科学依据,本研究首先使用元江鲤基因组重测序数据开发了15个多态性高的微卫星分子标记(SSR),以此为手段分析了元江鲤3个连续选育世代的遗传多样性水平与遗传结构㊂1㊀材料与方法1.1㊀材料选择与基因组DNA 抽提2018年从元江鲤保种群体中挑选体型标准㊁健康㊁体质量大于2kg 的个体约500尾建立选育基础群体,从中再选择生长快㊁体型标准的个体100尾繁育F 1代㊂采用群体选择法,以生长为主淡㊀水㊀渔㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年要选育指标兼顾体型,每一世代在5~6月龄与12 ~14月龄进行两次分选,选择生长快㊁体型好㊁健壮无病的个体作为后备亲本加以强化培育,并人工繁育下一代㊂每世代总选择率为10%,至2022年获得了3个连续世代群体(F1㊁F2㊁F3)㊂每个群体在性成熟后随机选取30尾个体,剪取鳍条保存于95%乙醇中,采用传统的酚-氯仿-异戊醇法抽提基因组DNA[9],经核酸自动分析仪检测后稀释至50ng/μL,4ħ保存备用㊂1.2㊀微卫星分子标记的开发使用GMATA2.0程序[10]从元江鲤基因组重测序数据中查找SSR位点并设计PCR引物㊂根据多态性与扩增效率随机选取15个SSR位点用于基因型分析(表1)㊂表1㊀元江鲤15个微卫星位点信息Tab.1㊀Information of15microsatellite loci of C.carpio yuankiang位点引物序列(5ᶄң3ᶄ)退火温度/ħ片段长度/bp核心基序YJL035CTGCGCATCACAGGAATAAATGTGAAATGTTGAAGGTGTCTG58327(TG)58YJL038GATGGCATTGTGGGAATAGCTGGCATAGCTTACCCTGCTC60336(GT)60YJL039GAATGATGGAGCAAATGACAGACACACCGGCATGATTAACAC58376(TAGA)32YJL040AGCACCCACTTGGCTATTTGCTAGAGGCTGAGACGCTTGC60366(TG)55YJL044TTCACCCACACAGCATTACCTTGCATTGGTTGGAGCATAA58375(CTAT)33YJL045AGGCAGACTGATGAGGGAAATGCACTTGGAGCAGCTATTG58370(GATA)31YJL048CCTCCAGCCATAGGTCAAAGCCTTTGGAGGAAATTCAGACC58254(TG)61YJL049ACCGCCGATTGTTAACTGACGAAGACGCGAGTGATTAGCC58227(AC)58YJL057CGGCAGACAGACTTGTGATGACGACAGCATGACACAAAGC58299(TC)63YJL065CCGCACACACACACACTTACTCCTCAGGCTATCCATTCTGC58317(CA)85YJL068ATTGCAGTGTCCGTGGATCTATTTCCAAAATGGCACCTGT58281(AG)69YJL072CAATGGAATGCCAGTAAGACAGTGCACAGATTTGCCAAGAA58319(GATA)42YJL073GAACTGCAAAGCAAAACAGCGAACAACCAAGTGTTGCATGA58393(TAGA)40YJL075AAGCCCAAAGATCTGCCTCTTGCAATGTGCTGAGATTATGC58291(AGAT)35YJL080AAACATGGGTAGAGTGCAGGAGTCCTGACTGGAGCTGAAGG58355(GAAA)251.3㊀PCR扩增与电泳PCR反应体系为10μL,其中PCR mix(Taka-ra,大连宝生物工程有限公司)7.7μL,上㊁下游引物各0.4μL,模板DNA1.5μL㊂PCR反应程序为95ħ预变性5min,95ħ变性30s,58ħ或60ħ退火30s,72ħ延伸30s,25个循环;最后72ħ延伸10min,4ħ保存㊂PCR产物采用6%非变性聚丙烯酰胺凝胶方法电泳,电泳胶板经固定㊁银染㊁显色[11],统计SSR等位基因条带数㊂1.4㊀数据分析使用popgene32v1.32软件[12]分析3个群体601第2期刘㊀娟等:元江鲤3个连续选育世代的遗传多样性与遗传结构变化的平均观测等位基因数(Number of allele,N a)㊁平均有效等位基因数(Effective number of allele,N e)㊁观测杂合度(Observed heterozygosity,H o)㊁期望杂合度(Expected heterozygosity,H e)㊁多态信息含量(Polymorphism information content,PIC)㊂使用FSTAT v2.9软件[13]计算Neiᶄs遗传距离(D)㊁近交系数(F is)㊁群体间的遗传分化指数(F st)和哈代温伯格平衡(Hardy Weinberg equilibrium, HWE)的χ2检验㊂根据Neiᶄs遗传距离使用MEGA10.1软件包[14]构建3个世代的UPGMA聚类树㊂使用SPSS18.0软件进行生长数据分析,采用独立样本的t检验检测选育群体与未选育群体间的生长差异;显著水平均为P<0.05㊂2㊀结果与分析2.1㊀选育世代生长性状及群体遗传多样性采用群体选育和选择强度1.734进行元江鲤选育,F1㊁F2与F3选育世代1龄个体平均体质量分别为(1749.85ʃ191.57)㊁(1953.54ʃ179.72)㊁(2264.75ʃ164.83)g,显著高于未选育群体平均体质量(1098.70ʃ371.64)g,生长性状的选育效果显著㊂15个SSR位点在3个连续选育世代群体共获得116个等位基因,平均等位基因数为7.73个/位点㊂随着选育世代的增加,群体的遗传多样性逐渐降低㊂F1㊁F2㊁F3群体的平均多态信息含量分别为0.7634㊁0.7568㊁0.7451,观测杂合度分别为0.7680㊁0.8221㊁0.7585,期望杂合度分别为0.8043㊁0.8002㊁0.7283(表2)㊂Hardy-Wein-berg平衡的χ2检验显示随着选育世代的增加,偏离平衡的SSR位点数增多,F1㊁F2㊁F3群体极显著偏离Hardy-Weinberg平衡的位点数分别为4㊁7㊁8个(表2)㊂表2㊀元江鲤3个选育世代的遗传多样性及15个微卫星位点的Hardy-Weinberg平衡检验Tab.2㊀Genetic diversity and Hardy-Weinberg equilibrium test of fifteen microsatellite loci in three successive breedinggenerations of C.carpio yuankiang遗传多样性参数/微卫星位点F1F2F3 N a7.26677.0667 5.0667N e 5.2096 5.0348 3.5942H e0.80430.80020.7283H o0.76800.76140.7585PIC0.76340.75680.7451YJL0350.48260.0000∗0.0030∗YJL0380.01070.03450.0002∗YJL0390.63800.05370.2279YJL0400.0001∗0.0007∗0.0000∗YJL0440.01940.66750.0303YJL0450.02040.63000.0019∗YJL0480.0000∗0.0000∗0.0000∗YJL0490.22290.0000∗0.0144YJL0570.74280.04120.0625YJL0650.08780.04230.0001∗YJL0680.07230.0019∗0.0098∗YJL0720.0000∗0.0000∗0.0000∗YJL0730.0018∗0.55940.0158YJL0750.70200.44820.5756YJL0800.97000.0069∗0.2586注:∗表示极显著(P<0.01)㊂2.2㊀SSR等位基因频率变化15个SSR位点在3个F1㊁F2㊁F3世代群体中检测的等位基因频率在0.0~0.7范围内;相比于F1与F2代,F3代中㊁高频率(0.4~0.7)等位基701淡㊀水㊀渔㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年因的比例增加(图1),包括YJL035㊁YJL040㊁YJL044㊁YJL045㊁YJL048㊁YJL065㊁YJL068㊁YJL072㊁YJL073㊁YJL075,表明人为选择对群体产生了显著影响㊂图1㊀元江鲤3个连续选育世代的15个SSR位点等位基因频率分布图Fig.1㊀Distribution of allele frequency of15SSR loci in three successive breeding generations of C.carpio yuankiang2.3㊀遗传结构变化F1与F2世代间F st值为0.0681,为中等分化(F st<0.15),而F2与F3世代间F st值为0.0230,为弱分化水平(F st<0.05),世代间遗传分化逐代减小㊂3个群体的F st均值为0.0448(表3),群体间的平均遗传分化较小,大部分遗传变异来自群体内㊂3个群体的近交系数F is平均值为-0.0457,世代间杂合度小于个体间杂合度,遗传变异程度减小㊂3个群体分别有6㊁10㊁9个SSR位点F is值为负数(表4),群体在这些位点上杂合度过剩,说明上述位点受到了选择压力,等位基因丧失速度加快㊂801第2期刘㊀娟等:元江鲤3个连续选育世代的遗传多样性与遗传结构变化表3㊀元江鲤3个连续选育世代间分化系数F st Tab.3㊀Differentiation coefficient F st of three successive breeding generations of C.carpio yuankiang群体F1F2F3F1---F20.0681--F30.11360.0230-2.4㊀世代间的遗传相似性元江鲤3个选育世代间的遗传距离为0.0806 ~0.1691,世代间的遗传距离减小,相似性增加,其中F2与F3世代间的遗传距离最小为0.0449,相似性最大为0.8747(表5)㊂3个群体的UPGMA 聚类树显示,F2与F3群体先聚为一支,最后与F1群体聚一支(图2),也表明世代间的遗传相似性逐渐增加㊂表4㊀元江鲤3个连续选育世代15个微卫星位点的F-分析Tab.4㊀F-statistics at15microsatellites for three successive breeding generations of C.carpio yuankiang位点F isF1F2F3F is3个群体F st3个群体YJL0350.29200.0039-0.23080.03400.0176 YJL038-0.0658-0.1488-0.1340-0.12970.0338 YJL0390.1922-0.02650.06380.07190.0193 YJL040-0.2346-0.5528-0.4737-0.42650.0094 YJL0440.13970.28810.56630.24800.0606 YJL0450.04880.19810.09940.11440.0644 YJL048-0.3792-0.3444-0.8473-0.46980.0420 YJL049-0.1235-0.0504-0.1980-0.10580.0183 YJL0570.0239-0.07630.0974-0.00110.0159 YJL065-0.1467-0.2729-0.4491-0.27610.0243 YJL068-0.1041-0.1740-0.3018-0.20650.0689 YJL0720.54820.35440.02440.33600.0992 YJL0730.07360.02790.68000.13030.0806 YJL0750.0049-0.0074-0.4152-0.11090.0681 YJL0800.11030.01710.09090.04750.0419平均0.0253-0.0509-0.0952-0.04570.0448表5㊀元江鲤3个连续选育世代间的遗传距离(对角线下方)和遗传相似性Tab.5㊀Genetic distance(below diagonal)and genetic identity in three successive breeding generations ofC.carpio yuankiang群体F1F2F3 F1-0.84640.7591 F20.0806-0.8747 F30.16910.0449-F3F2F10.01图2㊀元江鲤3个连续选育世代基于Neiᶄs无偏遗传距离的UPGMA聚类树Fig.2㊀UPGMA dendrogram for three successive breedinggenerations of C.carpio yuankiang901淡㊀水㊀渔㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2024年3㊀讨论3.1㊀遗传多样性生物的遗传多样性水平不仅决定环境适应性,还决定群体的选育潜力[15,16]㊂长期多代选择后群体常面临稀有等位基因丢失㊁有害等位基因表达㊁经济性状衰退等弊端,主要原因是群体遗传多样性降低㊂元江鲤连续三代选育后群体多态信息含量仍大于0.5,表明其仍具有较高水平的遗传多样性,该种情况与建鲤(C.carpio var.jian)[17]㊁黄河鲤(C.carpio haematopterus)[18]㊁黑龙江鲤(C.carpio haematopterus)[19]㊁易捕鲤(C.carpio var.yi)[20]㊁瓯江彩鲤(C.carpio var.color)[21]㊁华南鲤(C.carpio rubrofuscus)[22]等多个鲤鱼选育群体的遗传多样性变化相似,元江鲤选育群体仍具有选育潜力㊂观测等位基因数和有效等位基因数反映群体遗传变异的大小,两者数值越接近表明群体中等位基因分布越均匀[23,24]㊂元江鲤连续3个选育世代的观测等位基因数均大于有效等位基因数,表明等位基因分布不均,这是元江鲤经历多代定向选择造成的㊂等位基因分布变化的程度可用观测杂合度衡量,反映群体遗传一致性的高低[25]㊂元江鲤3个连续选育世代的观测杂合度低于元江鲤野生群体的观测杂合度(0.7765~0.8037)[26],与建鲤多个选育家系的观测杂合度(0.725~0.883)[27]㊁华南鲤不同选育世代的观测杂合度(0.7135~0.7943)相似[22],大于黄河鲤选育群体的观测杂合度(0.665)[28]㊂另一方面,与F1代相比F3代观测杂合度仅减少了1.25%,显著低于华南鲤与易捕鲤经4代选育后观测杂合度下降程度(11.23%与6.9%)[20,22],并且元江鲤选育群体的多态信息含量也仅微弱减小,均表明元江鲤选育群体选育潜力较大㊂3.2㊀遗传结构与遗传相似度元江鲤F1~F3世代中极显著偏离Hardy-Wein-berg平衡(P<0.01)的SSR位点数逐代增加,选育群体的基因频率发生了显著改变,低频(0.0~0.1)等位基因比例减少,中㊁高频(0.1~0.7)等位基因比例增加,预示元江鲤选育群体的遗传结构发生了改变㊂此外,元江鲤两两世代间的遗传分化系数F st值逐渐减小,F st平均值以及F2与F3代间的F st 值均小于0.05,并且小于华南鲤连续4代选育群体间的F st值(0.081~0.051),表明元江鲤选育世代间的遗传分化水平逐代降低,定向选择显著提高了群体的遗传相似度[29]㊂鱼类育种目标之一是形成遗传结构稳定的群体,如 吉富 品系尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)经9代选育后群体遗传距离和遗传相似性指数分别为0.0581~0.0775和0.9254~ 0.9435[30],华南鲤连续4代选育后群体遗传距离为0.2181~0.1486,遗传相似性为0.8041~ 0.8819[22],元江鲤也具有相似的选育结果,经过连续3代选育后群体遗传距离逐渐减小㊁遗传相似性逐渐增大,表明经过3代选育后元江鲤群体遗传结构趋于稳定,选择效果显著㊂参考文献:[1]FAO.Fishery and Aquaculture Statistics2019/FAO Annuaire[M]. 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Vol.22，No.4Dec.2009文章编号：1005-3832（2009）04-0001-07第22卷第4期2009年12月水产学杂志CHINESE JOURNAL FISHERIES收稿日期：2009-06-17基金项目：黑龙江水产研究所基本科研业务费专项（2007HSYZX-SJ-14）；国家重点基础研究发展计划（2004CB117405）.作者简介：张晓峰（1973-），女，副研究员，研究方向：水产基因组学与生物信息学.通讯作者：孙效文（1955-），男，研究员，博士生导师，研究方向：水产分子育种.E －mail ：sunxw2002@.单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism ，SNP ），主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA 序列多态性。

是继限制性酶切片断长度多态性即RFLP （Restriction fragment length polymorphism ）以及微卫星多态性（M icrosatellite poly morphism ）之后的又一新一代多态性遗传标记[1]。

SNP 所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异，这种变异可由单个碱基的转换或颠换所引起，也可由碱基的插入或缺失所致。

作为第三代遗传标记，SNP 在基因组中具有高密度和高保守的特点，由于其在基因组中数量巨大、多态性高、具有二态性、易于自动化、高通量检测。

因此，SNP 在遗传作图、关联分析、传统的遗传分析以及动植物分子育种中有着广阔的应用前景。

SNP 的分布情况以及功能分析是当基于EST 序列的鲤鱼生长相关SNP 发掘张晓峰1，杨晶1,2，孙效文1（1.中国水产科学研究院黑龙江水产研究所，农业部水产生物技术重点开发实验室，黑龙江哈尔滨150070；2.大连水产学院生命科学与技术学院，辽宁大连116023）摘要：以本研究室454测序获得的EST 序列和公共数据库中下载的共255,768条鲤鱼EST 序列为源序列，鉴定出与生长相关的EST 序列5,375条；采用QualitySNP 软件，在31个EST 重叠群中检测到69个可信度高的与生长相关的SNP ，SNP 发生频率为0.29/100个碱基。

鱼类家系选育的研究进展李学军;胡灿灿;王磊;田雪【期刊名称】《水产科学》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】6页(P81-86)【关键词】鱼类;家系;育种;标记【作者】李学军;胡灿灿;王磊;田雪【作者单位】河南师范大学水产学院,河南新乡453007;河南师范大学水产学院,河南新乡453007;河南师范大学水产学院,河南新乡453007;河南师范大学水产学院,河南新乡453007【正文语种】中文【中图分类】S917对鱼类进行选育由来已久，最早出现在范蠡的《养鱼经》。

采用选择育种的方法来对鱼类进行遗传改良始于20世纪20年代对鱼类抗病新品种的选育[1]。

随着水产养殖业的迅速发展，良种缺乏成为制约我国水产养殖业健康可持续发展的重要因素之一[2]。

选择育种是培育新优品种的一种有效途径，已经在多种生物的选育中取得成功，而家系选育则是选择育种中的重要手段之一。

家系选育是近年来应用比较广泛的一种选育方法，由于其系谱清晰、可延缓近交衰退、缩短育种年限、选育效果好并可为分子育种奠定基础等优点，受到了国内外育种相关领域专家和学者的广泛关注。

家系选育实际是对基因型的选择[3]，通过对优势基因型的富集，选育出的目标性状相关基因具有较高的纯合度[4]。

正确把握好近亲交配和品系的建立是家系选育的关键[3]，通过一对一交配建立家系，累计繁殖，使一些隐性基因纯合体出现的百分率增加，从而增加隐性性状的表现几率，这样可以加速淘汰一些不良基因，大大增加了优良性状相关基因的累计频率，最终获得优良的经济性状。

国内外利用家系选育已经获得了许多比较好的结果，例如，对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)50个全同胞家系不同时间的生长速度、饲料转化率、病毒性出血性败血病抗病力等指标进行研究，加性遗传方差分析结果显示对这些性状进行选育可行[5]；对大西洋鲑(Salmo salar)20个家系中二倍体和三倍体的生长性状进行比较，结果表明二倍体家系的平均体质量显著高于三倍体(P<0.05)[6]；对尼罗罗非鱼(Oreochronmis niloticus)吉富品系63个全同胞家系进行研究，加性遗传方差显示吉富罗非鱼(GIFT， O. niloticus)仍有较大选育价值[7]；在国内，于飞等[8]对大菱鲆(Scophthalmus maximus)31 个家系进行选育，从中选出1、6、26号等3个家系的生长速度显著高于其他家系；韦信键等[9]对大黄鱼(Pseudosciaena crocea)32个家系1～6月龄的生长性能进行比较，筛选出3个快速生长家系。

科技创新促鲤跃龙门--记中国水产科学研究院黑龙江水产研究所孙效文及其团队刘建伟【期刊名称】《中国农村科技》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P50-53)【作者】刘建伟【作者单位】中国水产科学研究院【正文语种】中文十二五“鲤优良品种选育技术与产业化”成果，以挖掘主要经济性状的基因和标记为突破口，采用多性状符合选育与分子育种相结合的技术，历时26年，收集创制优异种质，建立分子育种技术，组装基因组约16.9亿碱基，注释了52610个功能基因，完成了鲤鱼全基因组序列图谱绘制，成为国际上首个完成全面解析的异源四倍体硬骨鱼类基因组图谱。

培育出适于不同生境的生长快、品质优、抗逆强的4个优良新品种，解决了国内鲤的优良品种少、种质混杂、品种退化严重、养殖产量低、越冬死亡率高的问题。

成果获得2015年度国家科学技术二等奖，为促进鲤育种技术的更新换代和产业的快速发展提供了有力的技术支撑。

近年来，随着测序技术的进步，我国水产养殖鱼类分子标记及基因组层面的研究越来越多，涌现出一批优秀的研究论文及科技成果。

优异成绩的取得离不开水产科技工作者的刻苦攻关，孙效文正是其中杰出的代表。

毕业于化学系的他，以极大的兴趣及勇气投身于鱼类生物工程育种这一全新领域。

彼时，生物技术在我国水产动物的研究尚处于起步阶段，他从研制转基因鲤到开发分子标记，从构建我国第一张养殖鱼类鲤的遗传图谱到创新分子育种技术，从测定鲤全基因组到解析与改良鲤品质性状，每一项研究都取得了骄人的成绩，使我国在鲤这一世界性养殖种的研究中始终走在世界的前列。

分子标记是开展众多遗传学研究的有效工具，孙效文意识到分子标记的重要性，于1994年投身于分子标记技术的研究中。

1997-2002年5年间先后3次赴美国华盛顿大学、新罕布什尔大学、哈佛大学医学院斑马鱼基因组中心等国际一流团队做访问学者，从事斑马鱼基因组研究中有关遗传连锁图和经济性状定位等研究。

微卫星标记作为共显性遗传标记，在群体遗传学及遗传育种中都具有非常大的应用潜力，但是我国主养鱼类如草鱼、鲢、鳙、鲤、鲫等缺乏共显性遗传标记，限制了种质遗传评估等研究的开展，而我国主养鱼类与西方国家不同的现状，也使我们无法直接应用已有的标记资源。