利用基因編輯技術敲盡80余根魚身細刺 院士團隊巧斗喜頭魚“魚刺”

來源： 長江日報

CT顯示，后者橫向斜長的肌間刺幾乎消失了。

武漢人愛吃魚，喜頭魚（鯽魚）肉質細嫩鮮美，是武漢人的最愛之一。但喜頭魚細刺多易卡喉，讓人不勝其煩。日前，中科院水生所桂建芳院士團隊發(fā)布最新研究成果，經(jīng)一年多的努力，他們根據(jù)基因編輯技術，利用魚類精準育種技術培育出了無刺喜頭魚。

這里說的無刺是指無肌間小刺，并非無骨。肌間小刺位于魚類椎骨兩側肌間隔中，是一種膜性硬骨小刺。平常吃魚，大家的經(jīng)驗都是魚骨好剔、魚刺難除。常說喜頭魚細刺多，就是其體內(nèi)這種肌間刺多達80余根。

近年來，無肌間刺魚突變體種質的創(chuàng)制一直是魚類遺傳育種學研究的熱點。讓老百姓吃魚不卡刺，在漢科學家們在無肌間刺魚的道路上一直深入探索。去年，華中農(nóng)業(yè)大學高澤霞教授團隊就培育出了無刺武昌魚。

此次，桂建芳院士團隊培育無刺喜頭魚（異育銀鯽）與高澤霞教授團隊培育無刺武昌魚依據(jù)的是同一基因（runx2b）。桂建芳院士團隊在全基因組解析銀鯽雙三倍體的基礎上，開拓完善了“雙三倍體銀鯽”和“雙二倍體金魚”快速創(chuàng)制關鍵基因突變體的方法。他們與高澤霞教授團隊合作，發(fā)現(xiàn)了雙三倍體銀鯽的兩個部分同源基因（Cgrunx2b－A和Cgrunx2b－B），并追蹤了肌間刺的產(chǎn)生、骨化過程。他們觀察發(fā)現(xiàn)，肌間刺是在銀鯽孵化后14天左右開始從魚體尾部朝頭部骨化。

桂建芳院士團隊研究人員甘瑞海博士說，不同于武昌魚的二倍體，銀鯽是雙三倍體，每個部分同源基因都具有3個序列高度一致的等位基因。他們以基因編輯技術單獨和同時敲除了銀鯽的CgRunx2b－A和CgRunx2b－B兩個部分同源基因及其等位基因。實驗結果顯示，這兩個部分同源基因就如同銀鯽遺傳信號的“并聯(lián)電路”，單獨敲除任一部分同源基因都不影響銀鯽肌間刺發(fā)育，只有同時敲除所有等位基因才會導致肌間刺完全缺失。

目前，通過精準育種技術，完全敲除主效基因，桂建芳院士團隊已快速培育出291尾完全缺失肌間刺的銀鯽突變體，就是完全沒了細刺的喜頭魚。這些突變體將為后續(xù)培育無肌間刺異育銀鯽新品系奠定基礎。2月2日，記者見到數(shù)尾這種被敲盡肌間刺的“新銀鯽”在水中靈動游弋，外觀和行動與一般喜頭魚無甚差別。

敲光了肌間刺，會不會影響魚的生長和肉質？甘瑞海介紹，下一步，研究人員將通過雌核生殖建立銀鯽無肌間刺克隆系，并在相同飼養(yǎng)條件下，與異育銀鯽主養(yǎng)品種進行生長發(fā)育、游泳能力、骨密度、肌肉營養(yǎng)含量、抗病能力等詳細的生物學和經(jīng)濟性狀評價對比�？诟腥绾巍�產(chǎn)量如何、生長周期怎樣，將是他們后續(xù)重點關注的。

據(jù)悉，一個新品種魚類從培育到市場化生產(chǎn)、養(yǎng)殖、上市，還需要經(jīng)過嚴格的試驗性評估，對于每一代無肌間刺魚生長指標、肌肉品質等指標也都要進行細致觀測。此外，還要等待國家有關部門按照相關制度進行嚴格審批。只有完成了這些之后，才能考慮進行生產(chǎn)性推廣。

【新聞背景】

2018年，華中農(nóng)業(yè)大學水產(chǎn)學院高澤霞教授團隊通過斑馬魚的基因編輯技術，找到了一個“有效”基因，能減少70％的魚刺，只有尾部還保留一點點刺，背部的刺都沒有了。

2019年底，高澤霞教授團隊找到了斑馬魚無刺主效基因，并且證明這是一個所有有刺魚類都含有的共通基因。同時，他們測定了無刺斑馬魚肉質中的氨基酸、脂肪酸含量，和普通有刺魚沒有顯著差異。

同時，他們將發(fā)現(xiàn)的減刺70％的基因和減刺100％的基因都申請獲批了國家授權發(fā)明專利，作為公開信息向國內(nèi)各個研究組推廣，力爭將這個基因運用到不同的魚類身上。

2021年，高澤霞教授團隊和中科院水生所桂建芳院士團隊分別在鳊魚、草魚和銀鯽身上試驗了敲除調控魚刺生長的主效基因而獲得第一代雜合體（F0代）的少刺魚，生長良好，形態(tài)正常，習性與普通有刺魚沒有差異。

2022年，高澤霞教授團隊利用已獲得的第一代雜合體（F0代）少刺魚，經(jīng)過雌雄交配繁育出了完全沒有肌間刺的武昌魚（團頭魴）苗種（F1代），且長勢良好，計劃2023年進一步開展無刺魚遺傳穩(wěn)定繁育工作。